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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 15.Questões e Problemas - Ex. 10d

Calcular o pH de uma solução que é preparada para conter as seguintes concentrações analíticas

  1. 0,0400   m o l   L - 1 em H 3 P O 4 e 0,0200   m o l   L - 1 em N a 2 H P O 4 .

Passo 1

Oi pessoal, estou feliz em te ver aqui! Vem comigo.

Para o ácido fosfórico temos as seguintes reações e suas respectivas constantes de dissociação ácida:

H 3 P O 4 + H 2 O ⇌ H 2 P O 4 - + H 3 O +                       K a 1 = H 3 O + [ H 2 P O 4 - ] [ H 3 P O 4 ] = 7,11 ∙ 10 - 3

H 2 P O 4 - + H 2 O ⇌ H P O 4 - + H 3 O +                 K a 2 = H 3 O + [ H P O 4 - ] [ H 2 P O 4 - ] = 6,32 ∙ 10 - 8

H P O 4 - + H 2 O ⇌ P O 4 2 - + H 3 O +                 K a 3 = H 3 O + [ P O 4 2 - ] [ H P O 4 - ] = 4,5 ∙ 10 - 13

Podemos considerar:

H 3 P O 4 = c H 3 P O 4 = 0,0400   m o l / L

[ H P O 4 2 - ] = c H P O 3 2 - = 0,0200   m o l / L

Passo 2

Para os dois sais, iremos precisar das duas primeiras constantes de dissociação ácida ( K a 1 e K a 2 ), então teremos a seguinte equação:

K a 1 ∙ K a 2 = [ H 3 O + ] 2 [ H P O 4 2 - ] [ H 3 P O 4 ]

Para encontrarmos a concentração de H 3 O + :

H 3 O + = K a 1 ∙ K a 2 ∙ [ H 3 P O 4 ] [ H P O 4 2 - ] = 7,11 ∙ 10 - 3 ∙ 6,32 ∙ 10 - 8 ∙ 0,0400 0,0200 = 3,00 ∙ 10 - 5   m o l / L

Por fim, conseguimos calcular o valor do pH:

p H = - log ⁡ H 3 O + = - log ⁡ ( 3,00 ∙ 10 - 5 )

p H = 4,52

Prontinho pessoal, até mais!

Resposta

p H = 4,52 .

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