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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 11.1 - Ex. 63

Encontre as concentrações iniciais dos ácidos ou bases fracos em cada uma das seguintes soluções em água: (a) uma solução de H C l O de pH = 4,60; (b) uma solução de hidrazina, de pH = 10,20.

Dados: K a   H C l O = 3,0 × 10 - 8

K b   N H 2 N H 2 = 1,7 × 10 - 6

Passo 1

A concentração de H + de uma solução de ácido fraco ou de O H - de uma solução de base fraca estão relacionadas com K a , K b e a concentração formal (analítica) do ácido, ou da base, a partir das seguintes equações aproximadas:

H + = K a ∙ C a

&

O H - = K b ∙ C b

Podemos desenvolver essas equações, a partir dos valores de pH que temos, isolar a concentração formal (analítica) e, assim, determiná-la!

Passo 2

(a) p H = - log ⁡ H + = - l o g ⁡ ( K a ∙ C a )

p H = 4,60 = - l o g ⁡ ( 3,0 × 10 - 8 ∙ C a )

( 10 - 4,60 ) 2 = 3,0 × 10 - 8 ∙ C a

∴ C a = ( 10 - 4,60 ) 2 3,0 × 10 - 8 = 0,021   m o l / L

Passo 3

(b) - log ⁡ O H - = - l o g ⁡ ( K b ∙ C b )

p O H = 14 - 10,20 = - l o g ⁡ ( 1,7 × 10 - 6 ∙ C b )

( 10 - 3,80 ) 2 = 1,7 × 10 - 6 ∙ C b

∴ C b = ( 10 - 3,80 ) 2 1,7 × 10 - 6 = 0,015   m o l / L

Resposta

(a) ∴ C a = ( 10 - 4,60 ) 2 3,0 × 10 - 8 = 0,021   m o l / L

(b) ∴ C b = ( 10 - 3,80 ) 2 1,7 × 10 - 6 = 0,015   m o l / L

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