Utilize o quociente de reação Q , para explicar por que o grau de dissociação de um ácido fraco HA , aumenta quando a solução é diluída por um fator de 2 .
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um ácido fraco chamado HA e queremos entender por que, se a gente diluir a solução dele pela metade (ou seja, diminuir a concentração), o grau de dissociação dele aumenta. Pra resolver isso, vamos usar o conceito de quociente de reação, que é uma ferramenta da química para monitorar reações químicas em diferentes condições.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que é o quociente de reação, Q. Ele nos ajuda a saber se, em um certo momento, a reação vai seguir para a direita (formando mais produtos) ou para a esquerda (formando mais reagentes). No caso do ácido fraco HA que se dissocia em íons, a reação é assim:
O Q é calculado pela expressão:
Aqui, [H⁺], [A⁻] e [HA] são as concentrações dos íons H⁺, A⁻ e do ácido HA, respectivamente.
Passo 3
Agora, quando a gente dilui a solução pela metade, tá diminuindo a concentração de todos os componentes. Vamos supor que antes da diluição, as concentrações eram:
Aqui, α é o grau de dissociação, ou seja, a fração do ácido que se dissociou.
Após a diluição pela metade, as concentrações ficam:
Passo 4
Vamos calcular o Q antes e depois da diluição.
Antes da diluição:
Depois da diluição:
Passo 5
Sabemos que, para o equilíbrio químico, a constante de dissociação do ácido fraco (Kₐ) é igual a Q no ponto de equilíbrio. Quando a gente dilui a solução, Q diminui de Q₀ = α²C para Q₁ = α²C/2.
Como Q₁ < Q₀ e Kₐ permanece constante (não muda com a diluição), a reação vai se deslocar para a direita para aumentar Q até que Q iguale Kₐ novamente. Essa movimentação para a direita significa que mais HA vai se dissociar, aumentando o grau de dissociação α.
Passo 6
Portanto, ao diluir a solução, a diminuição inicial de Q faz com que a reação química avance na direção que aumenta a dissociação do ácido HA. Isso faz com que o grau de dissociação α aumente.
Resposta
Quando a solução de um ácido fraco HA é diluída pela metade, o quociente de reação Q diminui, fazendo com que o equilíbrio se desloque para a esquerda e aumentando o grau de dissociação do ácido. Assim, ao diluir a solução, o grau de dissociação de HA aumenta.
Exercícios relacionados
Determine o pH e o grau de dissociação (
) de uma solução
do ácido fraco HA com
.
O que acontecerá ao equilíbrio de uma reação exotérmica se a temperatura for aumentada?
a) O equilíbrio se deslocará para a direita.
b) O equilíbrio se deslocará para a esquerda.
c) A constante de equilíbrio aumentará.
d) O equilíbrio não será afetado.
a) O equilíbrio se deslocará para a direita.
b) O equilíbrio se deslocará para a esquerda.
c) A constante de equilíbrio aumentará.
d) O equilíbrio não será afetado.
Uma proveta em uma temperatura ambiente
contém uma solução aquosa de íons cálcio e éons carbonato em contato direto com o carbonato de sódio sólido. É constatado que as atividades dos íons cálcio e dos íons carbonato são
, e sabe-se que a atividade do carbonato de cálcio sólido é igual a 1,0 . Se as substâncias estão em equilíbrio, qual a constante de equilíbrio dessa reação?
A constante de equilíbrio de uma reação depende de:
a) Concentrações iniciais dos reagentes.
b) Concentrações finais dos produtos.
c) Temperatura.
d) Catalisador adicionado.
a) Concentrações iniciais dos reagentes.
b) Concentrações finais dos produtos.
c) Temperatura.
d) Catalisador adicionado.