Encontre a concentração dos íons e o grau de ionização para as seguintes soluções de ácido ascórbico:
;
Estabeleça uma relação entre eles. Dado:
.
Estabeleça uma relação entre eles. Dado:
Passo 1
Beleza! Vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos uma solução de ácido ascórbico, cuja fórmula química é
, com concentração inicial de
. O objetivo é encontrar a concentração dos íons presentes na solução e o grau de ionização desse ácido. Para resolver isso, vamos precisar saber sobre equilíbrio químico, especialmente sobre ácidos fracos e a constante de dissociação ácida (
).
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o ácido ascórbico é um ácido fraco que pode doar prótons (
). A constante de dissociação ácida (
) nos ajuda a entender o quanto o ácido se ioniza em solução. A reação de ionização do ácido ascórbico pode ser representada assim:
Passo 3
Vamos montar uma tabela de ICE (Inicial, Mudança, Equilíbrio) para acompanhar as concentrações:
|
|
|
|
---|---|---|---|
Inicial (M) | 0,10 | 0 | 0 |
Mudança (M) | -
|
+
|
+
|
Equilíbrio (M) |
|
|
|
Aqui,
representa a quantidade de ácido que ioniza.
Passo 4
A constante de dissociação ácida (
) é dada por:
Substituindo os valores da tabela ICE:
Simplificando:
Passo 5
Como
é bem pequeno, podemos assumir que
é muito menor que
, então
. Isso simplifica a equação para:
Multiplicando ambos os lados por
:
Passo 6
Agora, vamos encontrar
resolvendo a equação:
Passo 7
Com o valor de
, podemos determinar as concentrações em equilíbrio:
Passo 8
Agora, vamos calcular o grau de ionização (
), que é a fração do ácido que ionizou:
Resposta
A concentração dos íons na solução é
e
. O grau de ionização do ácido ascórbico nessa solução é de aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Dissolvendo-se 600 moléculas de uma substância em água, verificou-se que delas, 15 moléculas sofreram ionização. Qual o grau de ionização? Ela poderá ser considerada um eletrólito forte ou fraco? Por quê?
Identifique as afirmações verdadeiras:
Numa solução molecular, o composto dissolvido pode ser molecular ou iônico.
Numa solução molecular, o composto dissolvido pode ser molecular ou iônico.
Encontre a concentração dos íons e o grau de ionização para as seguintes soluções de cafeína:
;
Estabeleça uma relação entre eles. Dado: .
Estabeleça uma relação entre eles. Dado: