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
.