Para a resoluções destes exercícios, considere a dissociação parcial dos ácidos em água. Para cada questão escreva a reação química, a equação de equilíbrio, e calcule, no equilíbrio: [H3 O^+],[OH^-], pH, pOH, Kb, pKa, pKb, e a concentração do ânion formado.
HNO2 0,012 mol L^-1 cdot Ka=4,5 times 10^-4

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre a dissociação parcial do ácido nitroso ( HNO2) em água. A gente precisa escrever a reação química, a equação de equilíbrio e calcular várias coisas no equilíbrio, como concentrações de íons, pH, pOH, constantes de dissociação e a concentração do ânion formado. Para resolver isso, vamos precisar entender sobre ácidos fracos, equilíbrio químico e usar algumas fórmulas de química aquosa.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a reação de dissociação do ácido nitroso ( HNO2) em água. Como é uma dissociação parcial, nem todo o ácido se separa em íons.
HNO2 <=ftharpoons H^+ + NO2^-

Passo 3

Agora, vamos montar a equação de equilíbrio. Sabemos que o ácido tem uma concentração inicial de 0,012 , mol , L^-1 e a constante de acidez ( Ka) é 4,5 times 10^-4.
Ka = [H^+][NO2^-][HNO2]

Passo 4

Vamos usar uma tabela ICE (Inicial, Mudança, Equilíbrio) para organizar as concentrações:
ccc & HNO2 & <=ftharpoons & H^+ & + & NO2^- Inicial (M) & 0,012 & & 0 & & 0 Mudança (M) & -x & & +x & & +x Equilíbrio (M) & 0,012 - x & & x & & x çí

Passo 5

Substituindo na equação de Ka:
4,5 times 10^-4 = x cdot x0,012 - x approx x^20,012
Assumindo que x é bem pequeno comparado a 0,012, então 0,012 - x approx 0,012.
Vamos resolver para x:
x^2 = 4,5 times 10^-4 times 0,012 x^2 = 5,4 times 10^-6 x = raiz5,4 times 10^-6 x approx 2,32 times 10^-3 , mol , L^-1
Então, [H^+] = 2,32 times 10^-3 , mol , L^-1.

Passo 6

Agora, vamos calcular [OH^-] usando a relação entre [H^+] e [OH^-] na água:
[OH^-] = Kw[H^+]
Sabendo que Kw = 1,0 times 10^-14:
[OH^-] = 1,0 times 10^-142,32 times 10^-3 approx 4,31 times 10^-12 , mol , L^-1

Passo 7

Para achar o pH, usamos a fórmula:
pH = -log[H^+]
Substituindo:
pH = -log(2,32 times 10^-3) approx 2,64

Passo 8

E o pOH, que é relacionado ao pH pela equação:
pH + pOH = 14
Então:
pOH = 14 - 2,64 = 11,36

Passo 9

Agora, vamos calcular a constante de base ( Kb) para o ânion NO2^-. Sabemos que:
Ka times Kb = Kw Kb = KwKa = 1,0 times 10^-144,5 times 10^-4 approx 2,22 times 10^-11

Passo 10

O pKa é o logaritmo negativo da constante de acidez:
pKa = -log(4,5 times 10^-4) approx 3,35

Passo 11

Similarmente, o pKb é:
pKb = -log(2,22 times 10^-11) approx 10,65

Passo 12

Por fim, a concentração do ânion NO2^- no equilíbrio é igual a x que calculamos antes:
[NO2^-] = 2,32 times 10^-3 , mol , L^-1

Resposta

No equilíbrio, temos:

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