Explique que aproximações não são válidas nos cálculos para as seguintes soluções: Ácido tartárico
Passo 1
Neste exercício, vamos analisar quais aproximações não são válidas ao realizar cálculos para uma solução de ácido tartárico com concentração de 0,1 mol/L. O conteúdo envolvido inclui equilíbrio químico, ácidos fracos e constantes de dissociação. Vamos precisar entender como os ácidos fracos se comportam em solução aquosa para determinar quais simplificações podem levar a erros nos cálculos.
Passo 2
Primeiramente, é importante lembrar que o ácido tartárico é um ácido fraco, o que significa que não se dissocia completamente em solução aquosa. Ao lidar com ácidos fracos, uma aproximação comum é considerar que a concentração de íons H⁺ é igual à concentração inicial do ácido. No entanto, essa aproximação não é válida para ácidos mais fracos ou para concentrações moderadas, como 0,1 mol/L, onde a dissociação parcial é significativa.
Passo 3
Outra aproximação frequentemente utilizada é desconsiderar a autoionização da água. A água também se ioniza ligeiramente, produzindo H⁺ e OH⁻. Em soluções diluídas ou com ácidos fracos, a contribuição de H⁺ proveniente da água pode ser comparável à proveniente do ácido. Portanto, ignorar essa autoionização pode levar a erros nos cálculos do pH e das concentrações dos íons presentes.
Passo 4
Além disso, em cálculos de pH para ácidos fracos como o ácido tartárico, muitas vezes se usa a aproximação de que o grau de dissociação é muito pequeno, ou seja, que a concentração inicial do ácido não muda significativamente durante a dissociação. Para uma solução de 0,1 mol/L de ácido tartárico, essa suposição pode não ser válida, pois o grau de dissociação pode ser suficiente para alterar a concentração de H⁺ de maneira relevante, afetando assim o equilíbrio químico das espécies presentes na solução.
Resposta
Portanto, as aproximações que não são válidas para cálculos de uma solução de ácido tartárico 0,1 mol/L são:
- Considerar que o ácido tartárico se dissocia completamente, assumindo que a concentração de H⁺ é igual à concentração inicial do ácido.
- Desconsiderar a contribuição da autoionização da água na concentração de íons H⁺.
- Assumir que o grau de dissociação do ácido é negligenciável, ou seja, que a concentração do ácido não varia durante a dissociação.
Essas aproximações podem levar a resultados imprecisos nos cálculos de propriedades da solução, como o pH.
Exercícios relacionados
Com base nos seus conhecimentos sobre equilíbrio químico, diga: se EDTA
(ou
conforme nomenclatura do skoog) é a espécie majoritária em uma solução de EDTA tamponada em pH 8.
Escreva as reações de dissociação, a constante de equilíbrio para cada reação e a constante global da reação para as seguintes espécies em solução aquosa: etilenodiamina
Calcule o pH e a concentração de todas as espécies (não é necessário calcular espécies desprezadas no BM) para uma solução de:
Mostre que
para
pode ser escrito como
(dica: antes de iniciar as substituições, inverta os dois lados da equação
)