Uma solução de concentração de 0,200 mol L^-1 de um ácido fraco HA é 9,4% ionizado. Usando essa informação, calcule [H^+],[A^+],[HA] e Ka para o HA. (2,5 pontos)

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos diz que temos uma solução de um ácido fraco HA com concentração de 0,200 mol L^-1 que está 9,4% ionizado. Nosso objetivo é calcular as concentrações de íons [H^+], [A^+], [HA] e o valor de Ka para esse ácido. Para resolver isso, vamos usar conceitos de ionização de ácidos fracos e o equilíbrio químico.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa que o ácido está 9,4% ionizado. Isso quer dizer que 9,4% das moléculas de HA se dissociam em íons H^+ e A^+. Então, vamos calcular quantas mols de HA se ionizam.

Passo 3

A concentração inicial de HA é 0,200 mol L^-1. Se 9,4% disso se ioniza, temos que:
Mols ionizadas = 0,200 mol L^-1 times 9,4100 = 0,0188 mol L^-1

Passo 4

Agora, sabendo que cada molécula de HA que se ioniza produz um H^+ e um A^+, temos:
[H^+] = 0,0188 mol L^-1
[A^+] = 0,0188 mol L^-1

Passo 5

A concentração de HA que permanece não ionizada será a concentração inicial menos a que ionizou:
[HA] = 0,200 mol L^-1 - 0,0188 mol L^-1 = 0,1812 mol L^-1

Passo 6

Agora, vamos calcular o Ka, que é a constante de ionização do ácido fraco. A expressão para Ka é:
Ka = [H^+][A^+][HA]
Substituindo os valores que encontramos:
Ka = (0,0188)(0,0188)0,1812 approx 0,0003530,1812 approx 0,00195

Resposta

[H^+] = 0,0188 mol L^-1, [A^+] = 0,0188 mol L^-1, [HA] = 0,1812 mol L^-1 e Ka approx 1,95 times 10^-3.

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