Uma solução de 0,10 mol.
de ácido fórmico tem pH de 2,38 a
:
a) Qual é a constante de dissociação ácida, Ka, para o ácido fórmico a essa temperatura?
b) Qual é a porcentagem de ácido ionizada nessa solução?
a) Qual é a constante de dissociação ácida, Ka, para o ácido fórmico a essa temperatura?
b) Qual é a porcentagem de ácido ionizada nessa solução?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente precisa calcular a constante de dissociação ácida (Ka) do ácido fórmico e a porcentagem de ácido que está ionizado nessa solução. Para isso, vamos usar conceitos de equilíbrio químico e a relação entre pH e concentração de íons hidrogênio. Vamos por partes!
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o pH é uma medida de quanto uma solução é ácida ou básica. A fórmula para calcular o pH é:
Onde
é a concentração dos íons hidrogênio na solução.
Passo 3
Dado que o pH é 2,38, podemos encontrar a concentração de íons hidrogênio
usando a fórmula inversa:
Calculando isso, temos:
Passo 4
Agora, vamos entender como o ácido fórmico se comporta na água. O ácido fórmico (
) se dissocia da seguinte forma:
A constante de dissociação ácida (
) é dada por:
Passo 5
Sabemos que a concentração inicial de ácido fórmico é 0,10 mol/L. Vamos chamar a quantidade de ácido que se dissocia de
. Então:
-
-
-
(como é bem menor que 0,10, podemos aproximar)
Passo 6
Substituindo esses valores na expressão do
:
Resposta
a) A constante de dissociação ácida do ácido fórmico é
.
b) A porcentagem de ácido ionizada nessa solução é aproximadamente
.