O que significa
e
? Para que tipo de ácidos e bases podemos calcular
? Existe alguma relação entre a constante de equilíbrio (ka ou
) e o grau de dissociação para um eletrólito fraco?
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada nessa questão! A gente vai falar sobre alguns conceitos de química, mais especificamente sobre ácidos e bases fracas e como eles se comportam na água. Para resolver isso, vamos precisar entender o que são grau de dissociação (α), constantes de equilíbrio (Ka e Kb) e como eles se relacionam com eletrólitos fracos.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significam α₀ e α₁. Esses símbolos representam o grau de dissociação de um ácido ou base.
-
α₀: É o grau de dissociação inicial. Ou seja, é a fração de moléculas de um ácido ou base que se dissociam quando a substância é colocada na água, antes de qualquer mudança significativa na concentração.
-
α₁: Normalmente, também representa o grau de dissociação após uma certa mudança ou em uma condição específica de equilíbrio. Às vezes, é usado para destacar o grau de dissociação em diferentes etapas de um processo.
Grau de dissociação (α) é uma medida de quanto de um eletrólito (como um ácido ou base) se separa em íons quando dissolve em água. Por exemplo, se α = 0,1, isso significa que 10% das moléculas se dissociaram e 90% permaneceram intactas.
Passo 3
Agora, para que tipos de ácidos e bases podemos calcular α? A gente pode calcular o grau de dissociação principalmente para ácidos e bases fracas. Por quê?
Ácidos e bases fortes, como o ácido clorídrico (HCl) ou a hidróxido de sódio (NaOH), se dissociam completamente na água, ou seja, α = 1 (100%). Já os ácidos e bases fracas, como o ácido acético (CH₃COOH) ou a amônia (NH₃), não se dissociam completamente, então α é menor que 1.
Portanto, o cálculo do grau de dissociação faz mais sentido para eletrólitos fracos, onde essa fração não é total.
Passo 4
Por último, vamos ver se há alguma relação entre a constante de equilíbrio (Ka ou Kb) e o grau de dissociação (α) para um eletrólito fraco.
Sim, existe uma relação direta! A constante de equilíbrio (Ka para ácidos e Kb para bases) mede a força do ácido ou base fraca, ou seja, quão bem ele se dissocia na água.
A relação básica é que maior Ka ou Kb implica em maior grau de dissociação (α). Isso porque uma constante maior indica que mais moléculas se dissociam em íons no equilíbrio.
Matematicamente, para um ácido fraco HA:
Onde:
-
é a concentração inicial do ácido. -
é o grau de dissociação.
Daí, podemos ver que Ka é proporcional ao quadrado do grau de dissociação quando α é pequeno, o que é comum para ácidos fracos.
Resposta
Então, resumindo:
- α₀ e α₁ representam o grau de dissociação inicial e em condições específicas, mostrando a fração de um eletrólito fraco que se dissocia na água.
- A gente calcula α para ácidos e bases fracas, já que os fortes se dissociam completamente.
- Existe uma relação direta entre a constante de equilíbrio (Ka ou Kb) e o grau de dissociação (α): quanto maior Ka ou Kb, maior o grau de dissociação do eletrólito fraco.
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