Suponha que 0,29 mol de um ácido monoprótico desconhecido é dissolvido em água suficiente para preparar 1,55 L de solução. Se o pH da solução é 3,82 , qual é a constante de dissociação do ácido?
R: Ka=1,22 times 10^7

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um ácido monoprótico desconhecido, ou seja, que libera um próton na água. A questão diz que dissolvemos 0,29 mol desse ácido em 1,55 litros de água, e o pH da solução ficou 3,82. Nosso objetivo aqui é descobrir a constante de dissociação desse ácido, representada por . Para resolver isso, vamos precisar entender como o ácido se comporta na água e usar algumas fórmulas de química de equilíbrio ácido-base.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a concentração inicial do ácido na solução. A concentração ( C = nV = 0,29, mol1,55, L approx 0,187, M ) é dada pelo número de mols dividido pelo volume da solução:

Passo 3

Agora, vamos relacionar o pH com a concentração de íons hidrogênio ( pH = -log[H^+] ). O pH é calculado pela fórmula:
[H^+] = 10^-pH = 10^-3,82 approx 1,51 times 10^-4, M
Para encontrar , reordenamos a equação:

Passo 4

Como o ácido é monoprótico, ele se dissocia da seguinte forma:
HA rightarrow H^+ + A^-
A constante de dissociação ácida ( Ka = [H^+][A^-][HA] ) é dada por:
Ka = x times xC - x = (1,51 times 10^-4)^20,187 - 1,51 times 10^-4 approx 2,28 times 10^-80,18685 approx 1,22 times 10^-7
Assumimos que a quantidade de ácido que se dissocia ( ) é igual a , ou seja, . Então:

Resposta

A constante de dissociação do ácido é .

Exercícios relacionados

Qual é a concentração inicial de uma solução de ácido fórmico (HCOOH) cujo pH é 3,26 no equilibrio? Dado: pKa (ácido fórmico) =3,77áó.
R: 1,23 times 10^-3 mol / L
Juntando-se 200 mL de H2 SO4 0,30 mol / L e 100 mL de KOH 1,20 mol / L, pergunta-se quais as molaridades da solução final em relação: a) ao ácido
Indique a direção da seguinte reação em solução aquosa:
a) HNO2+CN^- <=ftharpoons HCN+NO2
Constantes de Equilíbrio de Alguns Ácidos Fracos Polipróticos
Ácidos Ka 1 Ka 2 Ka 3
H2 SeO4 Forte 1,2 times 10^-2 -
H2 S 1,3 times 10^-7 7,1 times 10^-15 -
H2 SO4 Forte 1,2 times 10^-2
H3 PO4 7,6 times 10^-3 6,2 times 10^-8 2,1 times 10^-13
:—: :— :— :—
H2 CO3 4,3 times 10^-7 5,6 times 10^-11
HNO2 4,5 times 10^-4
HCN 4,9 times 10^-10
HF 7,1 times 10^-4
Juntando-se 200 mL de H2 SO4 0,30 mol / L e 100 mL de KOH 1,20 mol / L, pergunta-se quais as molaridades da solução final em relação: c) ao sal formado