Uma solução 0,010 M de um ácido fraco, HA , tem pH=4,55. Qual o valor do Ka para este ácido?

Passo 1

Vamos resumir o que a questão está pedindo: temos uma solução de ácido fraco HA com concentração de e um pH de 4,55. Nosso objetivo é encontrar o valor da constante de dissociação ácida para esse ácido. Para isso, vamos precisar entender como o pH, a concentração da solução e estão relacionados.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o pH é uma medida da concentração de íons hidrogênio pH = -log [H^+] na solução. A relação entre pH e é dada por:
Vamos usar essa fórmula para calcular .

Passo 3

Usando o pH fornecido de 4,55, calculamos [H^+] = 10^-pH = 10^-4,55 :
[H^+] approx 2,82 times 10^-5, M
Fazendo o cálculo:

Passo 4

Agora, sabemos que para um ácido fraco HA que se ioniza da seguinte forma:
HA <=ftharpoons H^+ + A^-
A constante de dissociação ácida Ka = [H^+][A^-][HA] é dada por:

Passo 5

Assumindo que a quantidade de HA que se ioniza é igual a [A^-] = [H^+] = 2,82 times 10^-5, M (porque para cada [HA] = 0,010, M - [H^+] approx 0,010, M (pois [H^+] é muito pequena) formado, forma-se uma ), temos:
A concentração de HA que permanece não ionizado será:
é

Passo 6

Substituindo esses valores na expressão do Ka = (2,82 times 10^-5) times (2,82 times 10^-5)0,010 = 7,95 times 10^-100,010 = 7,95 times 10^-8 :

Resposta

O valor do para o ácido HA é aproximadamente .

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