Uma solução de um ácido fraco encontra-se
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
. 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 (
), que neste caso é 0,18 (ou 18%).
Passo 3
A constante de ionização (
) 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:
Onde:
-
é a concentração de íons hidrogênio, -
é a concentração de íons conjugados, -
é a concentração do ácido não ionizado.
Passo 4
Como a solução está 18% ionizada, podemos relacionar as concentrações da seguinte forma:
Mas, para simplificar, assumimos que a concentração inicial do ácido
é aproximadamente igual à concentração do ácido não ionizado
, já que
é pequeno. Assim, podemos reescrever a expressão de
usando
:
Passo 5
Agora, vamos isolar a concentração
na fórmula:
Substituindo os valores que temos:
Passo 6
Calculando o denominador:
Então:
Resposta
A concentração em quantidade de matéria da solução é aproximadamente
.