O pH de uma solução 0,010 mol / L 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 0,010 , mol/L e um pH de 6,05. Nosso objetivo aqui é calcular o pKa desse ácido fraco. Para isso, vamos precisar usar conceitos de equilíbrio ácido-base, especificamente a relação entre pH, concentração de ácido e Ka.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o pH está relacionado à concentração de íons hidrogênio ( ceH+) na solução pela fórmula:
pH = -log [ceH+]
Com o pH dado, podemos encontrar a concentração de ceH+.

Passo 3

Calculamos a concentração de íons hidrogênio:
[ceH+] = 10^-pH = 10^-6,05 approx 8,91 times 10^-7 , mol/L

Passo 4

Sabemos que para um ácido fraco como o orto-cresol ( ceHA), a ionização em água é representada por:
ceHA <=> A^- + H+
Onde ceA^- é a base conjugada do ácido.

Passo 5

No equilíbrio, a concentração de ceA^- será igual à concentração de ceH+ produzida, que já calculamos como 8,91 times 10^-7 , mol/L.

Passo 6

A concentração do ácido não ionizado ( ceHA) será a concentração inicial menos a que se ionizou:
[ceHA]equilíbrio = 0,010 , mol/L - 8,91 times 10^-7 , mol/L approx 0,010 , mol/L 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 ( Ka):
Ka = [ceA^-][ceH+][ceHA]
Substituindo os valores encontrados:
Ka = (8,91 times 10^-7)(8,91 times 10^-7)0,010 approx 7,94 times 10^-130,010 = 7,94 times 10^-11

Passo 8

Por fim, o pKa é o logaritmo negativo da constante de dissociação:
pKa = -log Ka = -log (7,94 times 10^-11) approx 10,10

Resposta

O pKa do orto-cresol é aproximadamente 10,10.

Exercícios relacionados