Uma solução de um ácido fraco encontra-se 18 % ionizada. A constante de ionização do ácido é igual a 4,5.10 . Calcule a concentração em quantidade de matéria dessa solução.

Passo 1

Vamos resolver um problema sobre a ionização de ácidos fracos. A gente sabe que uma solução de um ácido fraco está 18% ionizada e que a constante de ionização desse ácido é 4,5 times 10^-5. Nosso objetivo aqui é calcular a concentração em quantidade de matéria dessa solução.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa uma solução estar 18% ionizada. Isso quer dizer que 18% das moléculas do ácido se dissociaram em íons na solução. Esse percentual é representado pela letra grega alpha ( alpha), que neste caso é 0,18 (ou 18%).

Passo 3

A constante de ionização ( Ka) é uma medida da força de um ácido fraco, indicando a tendência das moléculas de ácido em liberar prótons. A fórmula da constante de ionização é:
Ka = [H^+][A^-][HA]
Onde:
  • [H^+] é a concentração de íons hidrogênio,
  • [A^-] é a concentração de íons conjugados,
  • [HA] é a concentração do ácido não ionizado.

Passo 4

Como a solução está 18% ionizada, podemos relacionar as concentrações da seguinte forma:
alpha = [A^-][HA] + [A^-]
Mas, para simplificar, assumimos que a concentração inicial do ácido C é aproximadamente igual à concentração do ácido não ionizado [HA], já que alpha é pequeno. Assim, podemos reescrever a expressão de Ka usando alpha:
Ka = alpha^2 times C

Passo 5

Agora, vamos isolar a concentração C na fórmula:
C = Kaalpha^2
Substituindo os valores que temos:
C = 4,5 times 10^-5(0,18)^2

Passo 6

Calculando o denominador:
(0,18)^2 = 0,0324
Então:
C = 4,5 times 10^-50,0324 approx 1,39 times 10^-3 , mol/L

Resposta

A concentração em quantidade de matéria da solução é aproximadamente 1,39 times 10^-3 , mol/L.

Exercícios relacionados