Qual o pH de uma solução aquosa 0,0010 mol L-1 de HF?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre pH! A gente tem uma solução aquosa de ácido fluorídrico (HF) com concentração de 0,0010 mol/L e a constante de dissociação ácida (
) é
. Nosso objetivo é encontrar o pH dessa solução. Para isso, vamos precisar usar conceitos de equilíbrio químico e cálculos de pH.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação de dissociação do HF na água. O ácido fluorídrico se dissocia da seguinte forma:
Aqui, o HF libera íons de hidrogênio (
) e íons de fluoreto (
).
Passo 3
Agora, vamos lembrar da expressão da constante de dissociação ácida (
):
Essa constante nos ajuda a entender o quanto o ácido se dissocia em solução.
Passo 4
Vamos montar uma tabela ICE (Inicial, Variação, Equilíbrio) para organizar as concentrações:
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Inicial | 0,0010 M | 0 | 0 |
Variação | -x | +x | +x |
Equilíbrio | 0,0010 - x | x | x |
Aqui, “x” representa a quantidade de HF que se dissocia.
Passo 5
Substituímos os valores na expressão de
:
Assumimos que “x” é muito pequeno comparado a 0,0010, então podemos simplificar a equação ignorando o “-x”:
Multiplicando ambos os lados por 0,0010:
Agora, tiramos a raiz quadrada para encontrar “x”:
Passo 6
Como “x” representa a concentração de
, podemos calcular o pH usando a fórmula:
Substituindo o valor de “x”:
Resposta
O pH da solução aquosa de HF é aproximadamente 3,07.