O vinagre pode ser considerado uma solução
em relação ao ácido acético. Esse ácido é fraco e tem constante de ionização
à
. Determine: a) o grau de ionização desse ácido e a concentração em
de
em solução.
Passo 1
Beleza, então a gente tem um vinagre que é basicamente uma solução de ácido acético com concentração de
. Esse ácido é fraco, ou seja, ele não se ioniza completamente na água. A gente sabe que a constante de ionização (
) desse ácido é
a
. A tarefa aqui é descobrir duas coisas: o grau de ionização desse ácido e qual é a concentração de íons
na solução.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o grau de ionização. Ele representa a fração de moléculas de ácido que perde um próton (H⁺) e se torna íon após ser dissolvida na água.
A reação de ionização do ácido acético (
) na água é:
Passo 3
Vamos chamar o grau de ionização de
. Isso significa que, de todas as moléculas de ácido acético, uma fração
irá se ionizar. Então, podemos expressar as concentrações no equilíbrio da seguinte maneira:
- Concentração de
no equilíbrio: - Concentração de
no equilíbrio: - Concentração de
no equilíbrio:
Passo 4
A constante de ionização (
) é dada por:
Substituindo as concentrações que encontramos:
Simplificando a expressão:
Passo 5
Como o ácido é fraco, o
será muito pequeno, então podemos aproximar
. Assim, a equação fica:
Resolvendo para
:
Então, tirando a raiz quadrada de ambos os lados:
Passo 6
Agora que temos o grau de ionização (
), podemos encontrar a concentração de íons
na solução:
Resposta
a) O grau de ionização do ácido acético é aproximadamente
(ou
) e a concentração de
na solução é
.
Exercícios relacionados
Com base nas definições anteriores, explique as seguintes afirmações
:
a) A entalpia de ganho de elétron do átomo de flúor (-328 kJ/mol) é menos negativa que a do átomo de cloro (-349 kJ/mol).
b) A primeira energia de ionização do átomo de enxofre (S) (1000 kJ/mol) é menor que a primeira energia de ionização do átomo de cloro .
c) As energias de ionização dos átomos diminuem na medida em que aumenta o número atômico (Z) na família 1 (do lítio ao césio) da tabela periódica.
d) A energia de ionização de átomos é sempre positiva, mas a energia de ganho de elétrons pode ser positiva ou negativa.
e) Os íons (raio = 1,38
) são menores que os átomos de potássio K (raio = 2,35
), mas os íons cloreto
raio = 1,81
) são maiores que os átomos de Cloro (raio = 0,99
).
a) A entalpia de ganho de elétron do átomo de flúor (-328 kJ/mol) é menos negativa que a do átomo de cloro (-349 kJ/mol).
b) A primeira energia de ionização do átomo de enxofre (S) (1000 kJ/mol) é menor que a primeira energia de ionização do átomo de cloro
c) As energias de ionização dos átomos diminuem na medida em que aumenta o número atômico (Z) na família 1 (do lítio ao césio) da tabela periódica.
d) A energia de ionização de átomos é sempre positiva, mas a energia de ganho de elétrons pode ser positiva ou negativa.
e) Os íons
Defina os seguintes conceitos
:
a) Entalpia de ganho de elétron
b) Energia de Ionização
c) Raio atômico
d) Raio iônico
a) Entalpia de ganho de elétron
b) Energia de Ionização
c) Raio atômico
d) Raio iônico
Verifique se as seguintes afirmações são verdadeiras e justifique o porquê da sua resposta.
a) Embora tanto os sólidos moleculares como os sólidos reticulares tenham contribuição de ligações covalentes, os pontos de fusão dos sólidos moleculares são muito mais baixos porque as suas ligações covalentes são muito mais fracas.
b) Mantendo outros parâmetros iguais, as moléculas com estruturas altamente simétricas tendem a formar sólidos com pontos de fusão mais elevados do que moléculas de estrutura de formato assimétrico.
a) Embora tanto os sólidos moleculares como os sólidos reticulares tenham contribuição de ligações covalentes, os pontos de fusão dos sólidos moleculares são muito mais baixos porque as suas ligações covalentes são muito mais fracas.
b) Mantendo outros parâmetros iguais, as moléculas com estruturas altamente simétricas tendem a formar sólidos com pontos de fusão mais elevados do que moléculas de estrutura de formato assimétrico.
Calcule o pH e o pOH das seguintes soluções aquosas: (a)
; (b)
; ©
. Dados: ácido tricloroacético
; ácido fórmico
e ácido acético
.