Que espécies estão presentes em solução quando misturamos 100 mL de HAc 0,02 mol L^-1 com NaAc 0,2 mol L^-1 ? Determine a concentração de cada uma das espécies.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos pede para descobrir quais espécies químicas estão presentes quando misturamos 100 mL de ácido acético (HAc) com concentração de 0,02 mol/L e uma solução de acetato de sódio (NaAc) com concentração de 0,2 mol/L. Além disso, precisamos calcular a concentração de cada uma dessas espécies na mistura. Vamos usar conceitos de química de soluções e equilíbrio químico para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de matéria (em mols) de cada substância antes da mistura. Usamos a fórmula:
Quantidade de matéria (n) = Concentração (C) times Volume (V) éçã
Para o ácido acético:
nHAc = 0,02 , mol/L times 0,100 , L = 0,002 , mol
Para o acetato de sódio:
nNaAc = 0,2 , mol/L times 0,100 , L = 0,020 , mol

Passo 3

Agora, ao misturar as soluções, os volumes somam:
Vtotal = 100 , mL + 100 , mL = 200 , mL = 0,200 , L

Passo 4

Vamos identificar as espécies presentes na solução:
  • Íons de sódio ( )
  • Íons acetato ( )
  • Moléculas de ácido acético ( )
  • Íons hidrogênio ( )

Passo 5

Calculamos as concentrações após a mistura usando:
Cfinal = nVtotal
Para CHAc = 0,002 , mol0,200 , L = 0,01 , mol/L :
CAc^- = 0,020 , mol0,200 , L = 0,10 , mol/L
Para (que fornece ):
Os íons também terão concentração de 0,10 mol/L.

Passo 6

O ácido acético é um ácido fraco que se dissocia parcialmente:
HAc rightarrow H^+ + Ac^-
Na presença do acetato de sódio, que já fornece , o equilíbrio será deslocado para a esquerda, reduzindo a concentração de . Porém, sem a constante de dissociação ( ), não podemos calcular exatamente . Portanto, consideramos que a quantidade de será muito pequena e desprezível para esse cálculo simplificado.

Resposta

As espécies presentes na solução são , , e . As concentrações são:
  • é muito pequena e pode ser considerada desprezível para esse cálculo.

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