Qual o pH de uma solução contendo
de ácido fluorídrico? (Dados
)
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão que pede para descobrir o pH de uma solução contendo ácido fluorídrico (HF). Para isso, vamos usar o conceito de acididade e a constante de dissociação ácida (
). Precisamos entender como o ácido se dissocia na água e como isso afeta o pH da solução.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o pH é uma medida de quão ácida ou básica é uma solução. Ele é calculado usando a fórmula:
Aqui,
representa a concentração de íons hidrogênio na solução.
Passo 3
O ácido fluorídrico (HF) é um ácido fraco, o que significa que ele não se dissocia completamente na água. A dissociação do HF pode ser representada pela seguinte equação:
A constante de dissociação ácida (
) nos ajuda a entender o equilíbrio dessa reação.
Passo 4
A expressão da constante de dissociação ácida é:
Nos foi dado que
e a concentração inicial de HF é
.
Passo 5
Vamos considerar que
é a quantidade de HF que se dissocia:
Substituindo na expressão da
:
Passo 6
Como
é bastante menor que a concentração inicial de HF, podemos supor que
é muito pequeno comparado a
. Assim, podemos simplificar
. A equação fica:
Passo 7
Resolvendo para
:
Aqui,
representa
, a concentração de íons hidrogênio.
Passo 8
Agora, vamos calcular o pH usando a fórmula mencionada no Passo 2:
Resposta
O pH da solução de ácido fluorídrico é aproximadamente 2,41.
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