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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 9.Questões e Problemas - Ex. 20b

Quais as concentrações molares do H 3 O + e do O H - a 25 °C em

  1. ácido butanóico 0,0600   m o l   L - 1 ?

Passo 1

Oi pessoal, estou feliz em te ver aqui, vem comigo!

A reação que ocorre entre o ácido butanóico e a água está descrita a seguir:

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

Sabemos que a constante de dissociação ácida para C 4 H 8 O 2 é:

K a = 1,52 ∙ 10 - 5

E a expressão da constante é dado por:

K a = H 3 O + ∙ [ C 4 H 7 O 2 - ] [ C 4 H 8 O 2 ]

Então, sabemos que:

H 3 O + ∙ [ C 4 H 7 O 2 - ] [ C 4 H 8 O 2 ] = 1,52 ∙ 10 - 5

Passo 2

A equação química revela:

C 4 H 7 O 2 - = H 3 O +

O C 4 H 8 O 2 e o C 4 H 7 O 2 - são provenientes da solução de concentração 0,0600   m o l / L . Portanto:

C 4 H 8 O 2 + C 4 H 7 O 2 - = 0,0600   m o l / L

Então:

C 4 H 8 O 2 = 0,0600 - H 3 O +

Considerando que a concentração de 0,0 6 00   m o l / L é grande em relação ao H 3 O + , então iremos considerar:

C 4 H 8 O 2 ≈ 0,0 6 00

Substituindo na expressão da constante de dissociação:

H 3 O + ∙ C 4 H 7 O 2 - C 4 H 8 O 2 = 1,52 ∙ 10 - 5

H 3 O + ∙ H 3 O + 0,0600 = 1,52 ∙ 10 - 5

H 3 O + 2 = 9,1 2 ∙ 10 - 7

H 3 O + = 9,5 ∙ 10 - 4   m o l / L

Passo 3

Sabemos que a constante do produto iônico a 25 °C é K w = 1,0 ∙ 10 - 14 , portanto conseguimos descobrir a concentração de O H - :

K w = H 3 O + ∙ O H - = 1,0 ∙ 10 - 14

O H - = 1,0 ∙ 10 - 14 9,5 ∙ 10 - 4 = 1,1 ∙ 10 - 11   m o l / L

Até mais pessoal.

Resposta

H 3 O + = 9,5 ∙ 10 - 4   m o l / L ;

O H - = 1,1 ∙ 10 - 11   m o l / L .

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