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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 15.Questões e Problemas - Ex. 32

Derivar equações que definam α 0 , α 1 , α 2 , e α 3 para o ácido H 3 A s O 4 .

Passo 1

Olá pessoal, vem comigo! As reações do ácido arsênico e suas constantes de dissociação ácida estão descritas a seguir:

H 3 A s O 4 + H 2 O ⇌ H 2 A s O 4 - + H 3 O +                                   K a 1 = H 3 O + [ H 2 A s O 4 - ] [ H 3 A s O 4 ]

H 2 A s O 4 - + H 2 O ⇌ H A s O 4 2 - + H 3 O +                                   K a 2 = H 3 O + [ H A s O 4 2 - ] [ H 2 A s O 4 - ]

H A s O 4 2 - + H 2 O ⇌ A s O 4 3 - + H 3 O +                                   K a 3 = H 3 O + [ A s O 4 3 - ] [ H A s O 4 2 - ]

Se considerarmos que c T é a soma de todas as concentrações molares. O valor alfa para o ácido livre α 0 é definido como:

α 0 = [ H 3 A s O 4 ] c T

Em que:

c T = H 3 A s O 4 + H 2 A s O 4 - + H A s O 4 2 - + [ A s O 4 3 - ]

Os valores alfa para H 2 A s O 4 - , H A s O 4 2 - e A s O 4 3 - são dados por equações similares:

α 1 = [ H 2 A s O 4 - ] c T

α 2 = [ H A s O 4 2 - ] c T

α 3 = [ A s O 4 3 - ] c T

Rearranjando as equações da constante de dissociação ácida:

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

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

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

Substituindo na equação de c T :

c T = H 3 A s O 4 + K a 1 ∙ [ H 3 A s O 4 ] H 3 O + + K a 1 ∙ K a 2 ∙ [ H 3 A s O 4 ] H 3 O + 2 + K a 1 ∙ K a 2 ∙ K a 3 ∙ [ H 3 A s O 4 ] H 3 O + 3

Passo 2

Agora substituindo nas equações de alfa, chegamos nas equações:

α 0 = [ H 3 O + ] 3 [ H 3 O + ] 3 + K a 1 ∙ [ H 3 O + ] 2 + K a 1 ∙ K a 2 ∙ H 3 O + + K a 1 ∙ K a 2 ∙ K a 3

α 1 = K a 1 ∙ [ H 3 O + ] 2 [ H 3 O + ] 3 + K a 1 ∙ [ H 3 O + ] 2 + K a 1 ∙ K a 2 ∙ H 3 O + + K a 1 ∙ K a 2 ∙ K a 3

α 2 = K a 1 ∙ K a 2 ∙ H 3 O + [ H 3 O + ] 3 + K a 1 ∙ [ H 3 O + ] 2 + K a 1 ∙ K a 2 ∙ H 3 O + + K a 1 ∙ K a 2 ∙ K a 3

α 3 = K a 1 ∙ K a 2 ∙ K a 3 [ H 3 O + ] 3 + K a 1 ∙ [ H 3 O + ] 2 + K a 1 ∙ K a 2 ∙ H 3 O + + K a 1 ∙ K a 2 ∙ K a 3

Prontinho pessoal, até mais!

Resposta

Resposta no passo.

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