Explique todas as aproximações que são realizadas para a simplificação dos problemas envolvendo a determinação da para ácidos polifuncionais.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente explicar todas as aproximações que fazemos ao simplificar problemas para determinar a concentração de íons em ácidos polifuncionais. Isso envolve química de ácidos e bases, especialmente quando temos ácidos que podem doar mais de um próton, tipo o ácido sulfúrico ou o ácido carbônico. Para resolver isso, vamos precisar entender as constantes de dissociação ácida, equilíbrios químicos e algumas simplificações matemáticas que ajudam a facilitar os cálculos.

Passo 2

Primeiro, quando lidamos com ácidos polifuncionais, como por exemplo o ácido benzoico que tem dois grupos carboxílicos, cada grupo pode doar um próton. Isso significa que temos múltiplas etapas de dissociação, cada uma com sua própria constante de dissociação ácida ( ). A primeira aproximação que fazemos é assumir que a primeira dissociação ocorre de forma completa ou quase completa, facilitando o cálculo das concentrações iniciais de íons.

Passo 3

A segunda aproximação comum é considerar que, após a primeira dissociação, a concentração de íons hidrogênio resultante da segunda dissociação é muito pequena em comparação com a da primeira dissociação. Isso permite que a contribuição da segunda etapa seja negligenciada no cálculo inicial, simplificando a equação de equilíbrio.

Passo 4

Outra simplificação importante é assumir que a concentração dos íons da base conjugada (como ) permanece constante após a primeira dissociação. Isso significa que a variação na concentração desses íons devido à segunda dissociação é mínima, o que reduz a complexidade das equações que precisamos resolver.

Passo 5

Além disso, muitas vezes usamos a aproximação de que a quantidade de ácido que se ioniza é igual à quantidade de íons liberados. Isso é válido quando o ácido é fraco e a autoionização da água pode ser desprezada, ou seja, a contribuição dos íons provenientes da água é mínima em comparação com os provenientes do ácido.

Passo 6

Por fim, assumimos que as constantes de dissociação ( ) são suficientemente diferentes para que possamos tratá-las separadamente sem interferência significativa uma na outra. Isso significa que a dissociação de um próton não afeta muito a dissociação do outro, permitindo-nos resolver cada etapa de dissociação de forma independente.

Resposta

Essas aproximações ajudam a simplificar os cálculos para determinar em soluções de ácidos polifuncionais, tornando mais fácil resolver os equilibrios químicos envolvidos sem complicar demais as equações matemáticas.

Exercícios relacionados

Com base nos seus conhecimentos sobre equilíbrio químico, diga: se a pode ser desprezada em comparação com a de em uma solução de . Justifique sua resposta.
Diga quem é o ácido e a base das reações abaixo e o ácido e a base conjugado.
f)
Calcule a concentração de e de uma solução de .
Explique que aproximações não são válidas nos cálculos para as seguintes soluções: Ácido sulfúrico