Foi preparada uma solução contendo 12 g / L de ácido acético (CH3 COOH). Qual será o PH final dessa solução?
Ka ácido acético =1,8 times 10^-5

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma solução com 12 gramas por litro de ácido acético ( ) e queremos descobrir o pH dessa solução. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre química de ácidos, especificamente como calcular o pH de um ácido fraco usando a constante de dissociação ácida ( ). Vamos precisar converter a quantidade de ácido acético de gramas para molaridade e depois usar o para encontrar o pH.

Passo 2

Primeiro, vamos converter os 12 gramas de ácido acético em mols para encontrar a concentração molar. A fórmula do ácido acético é Massa molar = 2 times 12,g/mol , (C) + 4 times 1,g/mol , (H) + 2 times 16,g/mol , (O) = 60,g/mol . A massa molar é calculada somando as massas dos átomos:
C = 12,g/L60,g/mol = 0,2,mol/L
Então, a concentração molar ( ) é:

Passo 3

Agora que temos a concentração do ácido acético, vamos usar a constante de dissociação ácida ( CH3COOH rightarrow CH3COO^- + H^+ ) para encontrar a concentração de íons hidrogênio ( Ka = [CH3COO^-][H^+][CH3COOH] ) na solução. A equação de dissociação do ácido acético é:
Ka = x cdot x0,2 - x approx x^20,2
A expressão do é:
Assumindo que é a concentração de formada:
(Como é bem pequeno, podemos ignorar no denominador)

Passo 4

Agora, substituímos 1,8 times 10^-5 = x^20,2 e resolvemos para x^2 = 1,8 times 10^-5 times 0,2 = 3,6 times 10^-6 :
x = raiz3,6 times 10^-6 = 1,897 times 10^-3,mol/L
Multiplicando ambos os lados por 0,2:
Tirando a raiz quadrada de ambos os lados:

Passo 5

Finalmente, o pH é definido como o logaritmo negativo da concentração de íons hidrogênio:
pH = -log([H^+]) = -log(1,897 times 10^-3) approx 2,72

Resposta

O pH final da solução é aproximadamente 2,72.

Exercícios relacionados