Explique que aproximações não são válidas nos cálculos para as seguintes soluções: Ácido oxálico

Passo 1

Vamos analisar o enunciado: precisamos explicar por que certas aproximações não são válidas nos cálculos para uma solução de ácido oxálico com concentração de . Para isso, vamos usar conhecimentos de química ácido-base, especialmente sobre dissociação de ácidos fracos e o uso de aproximações em cálculos de pH.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o ácido oxálico ( ) é um ácido dicarboxílico forte, mas na prática, ele é considerado um ácido fraco devido à sua incompleta dissociação em solução aquosa. Quando lidamos com ácidos fracos, muitas vezes usamos a aproximação de que a concentração de íons liberados é muito menor que a concentração inicial do ácido. Isso simplifica os cálculos, mas só é válido quando a dissociação é muito pequena.

Passo 3

No caso de uma solução de de ácido oxálico, a dissociação não é tão insignificante. A constante de dissociação ( ) do ácido oxálico é relativamente alta para um ácido fraco, o que significa que uma parte considerável do ácido se dissocia em íons e . Portanto, a concentração de íons não pode ser considerada desprezível em relação à concentração inicial do ácido.

Passo 4

Além disso, como o ácido oxálico é diprótico, ele pode doar dois prótons. Isso complica ainda mais os cálculos, pois as duas etapas de dissociação devem ser consideradas simultaneamente. Usar a aproximação de que cada etapa é independente pode levar a resultados imprecisos.

Passo 5

Portanto, em soluções de de ácido oxálico, as seguintes aproximações não são válidas:
  1. Aproximação de que a concentração de é muito menor que a concentração inicial do ácido: Devido à dissociação significativa.
  2. Aproximação de tratar cada etapa de dissociação separadamente sem considerar a interação entre elas: Dado que o ácido é diprótico e ambas as etapas influenciam o equilíbrio.

Resposta

Em uma solução de ácido oxálico , as aproximações de considerar a concentração de íons desprezível em relação à concentração inicial do ácido e de tratar separadamente as duas etapas de dissociação não são válidas, pois o ácido se dissocia de forma significativa e ambas as etapas de perda de prótons influenciam o equilíbrio químico.

Exercícios relacionados

A concentração inicial do ácido cianídrico HCN é . Calcule o pH . Ka (HCN) é .
Compare os valores de para e ácido cítrico. Com base nesses valores, o que você pode dizer sobre as sucessivas etapas de ionização e sobre a coexitência de espécies em solução (por exemplo, se é possível ter coexistindo com )?
Explique que aproximações não são válidas nos cálculos para as seguintes soluções: Ácido sulfídrico
Calcule o pH e a concentração de todas as espécies (não é necessário calcular espécies desprezadas no BM) para uma solução de: Etilenodiamina