O pH de uma solução de orto-cresol é 6,05 . Calcule o pKa para este ácido fraco.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos diz que temos uma solução de orto-cresol com concentração de e um pH de 6,05. Nosso objetivo aqui é calcular o desse ácido fraco. Para isso, vamos precisar usar conceitos de equilíbrio ácido-base, especificamente a relação entre pH, concentração de ácido e .

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o está relacionado à concentração de íons hidrogênio ( ) na solução pela fórmula:
Com o pH dado, podemos encontrar a concentração de .

Passo 3

Calculamos a concentração de íons hidrogênio:

Passo 4

Sabemos que para um ácido fraco como o orto-cresol ( ), a ionização em água é representada por:
Onde é a base conjugada do ácido.

Passo 5

No equilíbrio, a concentração de será igual à concentração de produzida, que já calculamos como .

Passo 6

A concentração do ácido não ionizado ( ) será a concentração inicial menos a que se ionizou:
í
Como a quantidade ionizada é muito pequena, podemos considerar que a concentração do ácido permanece praticamente a mesma.

Passo 7

Agora, usamos a expressão da constante de dissociação ácida ( ):
Substituindo os valores encontrados:

Passo 8

Por fim, o é o logaritmo negativo da constante de dissociação:

Resposta

O do orto-cresol é aproximadamente 10,10.

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