Uma solução aquosa de um fenol de concentração 0,01 mol.L está dissociada à temperatura ambiente. Qual é o pKa deste ácido?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma solução aquosa de fenol com uma concentração de 0,01 mol/L que está 0,05 % dissociada à temperatura ambiente. Nosso objetivo aqui é descobrir o pKa desse ácido. Para isso, vamos precisar entender conceitos de química ácido-base, especialmente sobre dissociação de ácidos fracos e como calcular o pKa a partir da porcentagem de dissociação.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa que a solução está 0,05 % dissociada. A porcentagem de dissociação (% de dissociação) indica a fração do ácido que se separa em íons em solução. Matemáticamente, isso é representado pela letra grega alpha (α), que é a razão entre a concentração dos íons dissociados e a concentração inicial do ácido.
Aqui, α = 0,05 % = 0,0005 (convertendo para forma decimal).

Passo 3

Sabemos que para ácidos fracos, a relação entre a constante de dissociação ácida (Ka), a concentração inicial do ácido © e a porcentagem de dissociação (α) é dada pela fórmula:
Essa equação nos permite relacionar a porcentagem de dissociação com o Ka, que é o que queremos encontrar.

Passo 4

Vamos reorganizar a fórmula para resolver para K_a:
Substituindo os valores que temos:

Passo 5

Calculando os valores:

Passo 6

Agora que temos o valor de K_a, podemos calcular o pKa. A relação entre pKa e Ka é dada por:

Passo 7

Substituindo o valor de K_a na fórmula:

Passo 8

Calculando o logaritmo:

Resposta

O pKa do fenol é aproximadamente 8,60.

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Suponha que 0,18 mols de um ácido monoprótico desconhecido são dissolvidos em água suficiente para preparar 2 litros de solução. Se o pH da solução é 2,77, qual é a constante de dissociação do ácido?
Calcule o pH formado por um tampão formulado com 100 mL de ácido fórmico 0,37 e 50 ml de formiato de sódio .
Calcule o potencial de um eletrodo e cobre imerso em:
.
Calcule o potencial de um eletrodo e cobre imerso em:
saturada em CuCl .