Qual o pH de uma solução contendo 0,01 mol L^-1 de ácido nitroso?(Dados Ka= 7,1 times 10^-4 mol L^-1 )

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre química que pede pra achar o pH de uma solução de ácido nitroso. A gente vai usar conceitos de equilíbrio químico, especificamente a constante de dissociação ácida ( ). Precisamos saber como o ácido se dissocia na água para calcular a concentração de íons H , que a gente usa para achar o pH.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a equação de dissociação do ácido nitroso ( HNO2 rightarrow H^+ + NO2^- ) na água:
Aqui, o ácido libera íons H e íons nitrito ( ).

Passo 3

Agora, vamos expressar a constante de dissociação ácida ( Ka = [H^+][NO2^-][HNO2] ) dessa reação:
Sabemos que e que a concentração inicial de é .

Passo 4

Vamos chamar a variação da concentração de [H^+] = x e [NO2^-] = x de [HNO2] = 0,01 - x . Assim, no equilíbrio teremos:
E a concentração de ficará:
Como é pequeno, a gente pode assumir que é bem menor que , então .

Passo 5

Substituindo na expressão do 7,1 times 10^-4 = x cdot x0,01 :
7,1 times 10^-4 = x^20,01
x^2 = 7,1 times 10^-6
Multiplicando ambos os lados por x = raiz7,1 times 10^-6 approx 2,66 times 10^-3, mol/L :

Passo 6

Agora que temos pH = -log10 [H^+] , podemos calcular o pH usando a fórmula:
pH = -log10 (2,66 times 10^-3) approx 2,575

Resposta

O pH da solução é aproximadamente 2,58.

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