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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 15.Questões e Problemas - Ex. 12b

Calcular o pH de uma solução que é

  1. 0,0100   m o l   L - 1 em H C l   e 0,0200   m o l   L - 1 em ácido benzóico.

Passo 1

Oi pessoal, vamos lá! Para o ácido benzóico temos a seguinte reação e sua respectiva constante de dissociação ácida, que encontramos no Apêndice 3:

C 6 H 5 C O O H + H 2 O ⇌ C 6 H 5 C O O - + H 3 O +

K a = H 3 O + [ C 6 H 5 C O O - ] [ C 6 H 5 C O O H ] = 6,28 ∙ 10 - 5

Pelo enunciado temos:

c H C l = 0,0100   m o l / L

c H A = 0,0200   m o l / L

Passo 2

Para calcularmos a concentração de íons de hidrônio, vamos utilizar a seguinte equação quadrática:

H 3 O + 2 + ( K a - c H C l ) ∙ H 3 O + - ( c H C l + c H A ) ∙ K a = 0

H 3 O + 2 + ( 6,28 ∙ 10 - 5 - 0,0100 ) ∙ H 3 O + - ( 0,0100 + 0,0200 ) ∙ 6,28 ∙ 10 - 5 = 0

H 3 O + 2 - 9,94 ∙ 10 - 3 ∙ H 3 O + - 1,88 ∙ 10 - 6 = 0

Agora precisamos resolver a equação de segundo grau. Primeiro iremos obter o valor de delta:

∆ = b 2 - 4 a c = - 9,94 ∙ 10 - 3 2 - 4 ∙ ( - 1,88 ∙ 10 - 6 )

∆ = 1,06 ∙ 10 - 4

Calculando a concentração de H 3 O + :

H 3 O + = - b + ∆ 2 a = - - 9,94 ∙ 10 - 3 + 1,06 ∙ 10 - 4 2 = 1,012 ∙ 10 - 2   m o l / L

Por fim, conseguimos calcular o valor do pH:

p H = - log ⁡ H 3 O + = - log ⁡ ( 1,012 ∙ 10 - 2 )

p H = 1,99

Prontinho pessoal, até mais!

Resposta

p H = 1,99 .

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Calcular o pH de uma solução que é preparada para conter as seguintes concentrações analíticas 0,0500m o lL - 1 em N a H S O 4 e 0,0400m o lL - 1 em N a 2 S O 4 .