Qual é o pH de uma solução que
foi preparada pela dissolução de 3,00 g de ácido salicílico C6 H4(OH) COOH (138,12 g / mol) em 50,0 mL de NaOH 0,1130 mol L^-1 e diluída 500,0 mL ?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente precisa encontrar o pH de uma solução feita dissolvendo 3,00 g de ácido salicílico ( ) em 50,0 mL de uma solução de NaOH com concentração de e depois diluído para 500,0 mL. Vamos usar conceitos de equilíbrio ácido-base, cálculos de mols e diluição para chegar na resposta.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos mols de ácido salicílico temos. A fórmula para isso é:
n = massamassa molar
Então,
nC6H4(OH)COOH = 3,00 , g138,12 , g/mol approx 0,0217 , mol

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade de mols de NaOH na solução inicial. Usamos a fórmula:
n = C times V
Onde nNaOH = 0,1130 , mol/L times 0,0500 , L = 0,00565 , mol e . Então,

Passo 4

O ácido salicílico é um ácido monoprótico, ou seja, cada mol de ácido reage com um mol de base. Vamos ver quem está em excesso. Temos 0,0217 mol de ácido e 0,00565 mol de NaOH.
0,0217 , mol - 0,00565 , mol = 0,01605 , mol , de ácido sobrando á

Passo 5

Após a reação, ainda temos 0,01605 mol de ácido salicílico não neutralizado. Agora, vamos calcular a concentração desse ácido na solução final de 500,0 mL (0,500 L).
C = nV = 0,01605 , mol0,500 , L = 0,0321 , mol/L

Passo 6

Para encontrar o pH, precisamos saber a constante de dissociação ( C6H4(OH)COOH rightarrow C6H4(OH)COO^- + H^+ ) do ácido salicílico. Suponhamos que Ka = [C6H4(OH)COO^-][H^+][C6H4(OH)COOH] . A equação de dissociação é:
1,5 times 10^-3 = x times x0,0321 - x approx x^20,0321
Usamos a expressão do :
Assumindo que é a concentração de :

Passo 7

Resolvendo para x^2 = 1,5 times 10^-3 times 0,0321 approx 4,815 times 10^-5 :
x = raiz4,815 times 10^-5 approx 6,94 times 10^-3 , mol/L

Resposta

O pH da solução é aproximadamente .

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