Qual o pH de uma solução aquosa de etanol (pKa 15,7 ) 10^-2 mol L^-1 ? E de uma solução 1 mol L^-1 ?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para descobrir o pH de duas soluções aquosas de etanol com diferentes concentrações. Para isso, vamos usar conceitos de química ácido-base, especificamente envolvendo o pKa e a fórmula do pH.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é pKa. O pKa é uma medida da força de um ácido, ou seja, indica o quão facilmente o ácido doa prótons (H⁺) em solução. Quanto menor o pKa, mais forte é o ácido.

Passo 3

O pH, por sua vez, é uma medida da acidez ou basicidade de uma solução. Ele é calculado usando a fórmula:
pH = -log [H^+]
Onde é a concentração de íons hidrogênio na solução.

Passo 4

Como o etanol é um ácido muito fraco (com pKa = 15,7), podemos usar a seguinte relação para calcular o pH de soluções de ácidos fracos:
pH = 12 (pKa - log C)
Aqui, é a concentração da solução em mol/L.

Passo 5

Vamos calcular o pH para a primeira solução com concentração pH = 12 (15,7 - log 10^-2) :
log 10^-2 = -2
pH = 12 (15,7 - (-2))
pH = 12 (17,7)
pH = 8,85

Passo 6

Agora, vamos calcular o pH para a segunda solução com concentração pH = 12 (15,7 - log 1) :
log 1 = 0
pH = 12 (15,7 - 0)
pH = 12 times 15,7
pH = 7,85

Resposta

O pH da solução de etanol a é aproximadamente 8,85 e o pH da solução a é aproximadamente 7,85.

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