Tem-se 50mL de uma solução 0,25M de ácido propanóico que é diluída até 850mL. Calcule o pH da solução resultante.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um exercício sobre química envolvendo diluição de uma solução ácida e precisa calcular o pH dessa solução diluída. Vamos usar conceitos de diluição de soluções e acidificação para resolver. Vamos precisar da fórmula da diluição e entender como calcular o pH usando a constante de dissociação ácida (
).
Passo 2
Primeiro, vamos calcular quantos mols de ácido propanóico (
) temos na solução inicial. A fórmula para isso é:
Temos 50 mL de uma solução 0,25 M. Convertendo 50 mL para litros:
Então,
Passo 3
Agora, vamos diluir essa solução até 850 mL. Para encontrar a nova concentração após a diluição, usamos a fórmula da diluição:
Onde:
-
= concentração inicial = 0,25 M -
= volume inicial = 0,050 L -
= volume final = 0,850 L -
= concentração final (o que queremos encontrar)
Rearranjando para encontrar
:
Passo 4
Agora que temos a concentração da solução diluída (
), vamos calcular o pH dessa solução ácida. Para isso, usamos a constante de dissociação ácida (
):
Onde:
-
= concentração de íons hidrogênio -
= concentração de íons do ácido dissociado -
= concentração do ácido não dissociado
Como o ácido propanóico é um ácido fraco, vamos assumir que ele só se dissocia um pouquinho. Então, se
é a concentração de
formada:
Passo 5
Vamos resolver para
:
Passo 6
Agora, para encontrar o pH, usamos a fórmula:
Substituindo
:
Resposta
O pH da solução resultante é aproximadamente 3,85.