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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 14.Questões e Problemas - Ex. 44

Calcular α 0 e α 1 para

  1. as espécies do ácido acético em uma solução com um pH igual a 5,320.
  2. as espécies de ácido pícrico em uma solução com um pH igual a 1,250.
  3. as espécies de ácido hipocloroso em uma solução com um pH igual a 7,000.
  4. as espécies ácidas de hidroxilamina em uma solução com pH igual a 5,120.
  5. as espécies de piperidina em uma solução com pH igual a 10,080.

Passo 1

Olá galerinha, tudo bem com vocês? Para resolvermos este exercício precisamos relembrar que α 0 é a fração da concentração total do ácido que permanece não dissociada, e é dada pela equação:

α 0 = [ H 3 O + ] H 3 O + + K a

E α 1 é a fração dissociada:

α 1 = K a H 3 O + + K a

Então iremos precisar do valor da constante de dissociação ácida ( K a ) para cada elemento deste exercício, que podem ser encontradas no Apêndice 3 do livro. Então vamos lá!

No item (a) temos o ácido acético com p H = 5,320 :

K a = 1,75 ∙ 10 - 5

Agora precisamos calcular a concentração de H 3 O + :

H 3 O + = 10 - p H = 10 - 5,320

H 3 O + = 4,79 ∙ 10 - 6   m o l / L

Substituindo nas equações de α 0 e α 1 :

α 0 = 4,79 ∙ 10 - 6   4,79 ∙ 10 - 6   + 1,75 ∙ 10 - 5 = 0,215

α 1 = 1,75 ∙ 10 - 5 4,79 ∙ 10 - 6 + 1,75 ∙ 10 - 5 = 0,785

Passo 2

No item (b) temos o ácido pícrico com p H = 1,250 :

K a = 4,3 ∙ 10 - 1

Calculando a concentração de H 3 O + :

H 3 O + = 10 - p H = 10 - 1,250

H 3 O + = 5,62 ∙ 10 - 2   m o l / L

Substituindo nas equações de α 0 e α 1 :

α 0 = 5,62 ∙ 10 - 2   5,62 ∙ 10 - 2   + 4,3 ∙ 10 - 1 = 0,166

α 1 = 4,3 ∙ 10 - 1 5,62 ∙ 10 - 2 + 4,3 ∙ 10 - 1 = 0,884 r t

Para o (c) temos o ácido hipocloroso com p H = 7,000 :

K a = 3,0 ∙ 10 - 8

Calculando a concentração de H 3 O + :

H 3 O + = 10 - p H = 10 - 7,000

H 3 O + = 1,00 ∙ 10 - 7   m o l / L

Substituindo nas equações de α 0 e α 1 :

α 0 = 1,00 ∙ 10 - 7   1,00 ∙ 10 - 7   + 3,0 ∙ 10 - 8 = 0,769

α 1 = 3,0 ∙ 10 - 8 1,00 ∙ 10 - 7 + 3,0 ∙ 10 - 8 = 0,231

Passo 3

No item (d) temos o íon hidroxil amônio com p H = 5,120 :

K a = 1,10 ∙ 10 - 6

Calculando a concentração de H 3 O + :

H 3 O + = 10 - p H = 10 - 5,120

H 3 O + = 7,59 ∙ 10 - 6   m o l / L

Substituindo nas equações de α 0 e α 1 :

α 0 = 7,59 ∙ 10 - 6   7,59 ∙ 10 - 6   + 1,10 ∙ 10 - 6 = 0,873

α 1 = 1,10 ∙ 10 - 6 7,59 ∙ 10 - 6 + 1,10 ∙ 10 - 6 = 0,127

E por fim, no item (e) temos o íon piperidínio com p H = 10,080 :

K a = 7,50 ∙ 10 - 12

Calculando a concentração de H 3 O + :

H 3 O + = 10 - p H = 10 - 10,080

H 3 O + = 8,32 ∙ 10 - 11   m o l / L

Substituindo nas equações de α 0 e α 1 :

α 0 = 8,32 ∙ 10 - 11   8,32 ∙ 10 - 11   + 7,50 ∙ 10 - 12 = 0,917

α 1 = 7,50 ∙ 10 - 12 8,32 ∙ 10 - 11 + 7,50 ∙ 10 - 12 = 0,083

Até mais pessoal! Espero que tenham gostado da resolução.

Resposta

  1. α 0 = 0,215 ;

    2. α 1 = 0,785 .

  2. α 0 = 0,166 ;

    3. α 1 = 0,884 .

  3. α 0 = 0,769 ;

    4. α 1 = 0,231 .

  4. α 0 = 0,873 ;

    5. α 1 = 0,127 .

  5. α 0 = 0,917 ;

α 1 = 0,083 .

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