O fluoreto de hidrogênio apresenta-se em solução aquosa como líquido incolor, fumegante e de odor penetrante. É usado na produção da gasolina de alta octanagem, agrotóxicos, detergentes, teflon e no enriquecimento do urânio para fins de energia nuclear. Considere o equilíbrio iônico do ácido fluorídrico abaixo. HF(aq) + H₂O(l) ⇄ H₃O⁺(aq) + F⁻(aq) Sabe-se que o fluoreto de hidrogênio é um ácido fraco, pois de 100 moléculas de HF somente 3 se ionizarão. Sendo assim, a concentração de íons fluoreto (F⁻) de uma solução aquosa, com concentração 0,1 mol/L desse ácido, será:
*1,0 2,0 0,003 0,5 0,025
*1,0 2,0 0,003 0,5 0,025
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. A gente está lidando com o equilíbrio iônico de um ácido fraco, especificamente o fluoreto de hidrogênio (HF) em solução aquosa. O desafio aqui é descobrir qual será a concentração de íons fluoreto (F⁻) numa solução com 0,1 mol/L de HF, sabendo que só 3 em cada 100 moléculas de HF se ionizam.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa dizer que o HF é um ácido fraco. Isso quer dizer que ele não se ioniza completamente na água. No caso, só 3% das moléculas de HF se transformam nos íons H₃O⁺ e F⁻. Essa porcentagem é a grau de ionização do ácido.
Passo 3
Agora, vamos calcular quantas moléculas de HF vão realmente se ionizar na nossa solução. Se a concentração inicial é 0,1 mol/L e apenas 3% disso se ioniza, fazemos:
Passo 4
Cada molécula de HF que se ioniza gera um íon F⁻. Portanto, a concentração de íons fluoreto (F⁻) na solução será igual à quantidade de HF que se ionizou:
Resposta
A concentração de íons fluoreto (F⁻) na solução é 0,003 mol/L.