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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. 64

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 = 5,1; (b) uma solução de piridina, de pH = 9,1.

Dados: K a   H C l O = 3,0 × 10 - 8

K b   C 5 H 5 N = 1,8 × 10 - 9

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 = 5,1 = - l o g ⁡ ( 3,0 × 10 - 8 ∙ C a )

( 10 - 5,1 ) 2 = 3,0 × 10 - 8 ∙ C a

∴ C a = ( 10 - 5,1 ) 2 3,0 × 10 - 8 = 0,0021   m o l / L

Passo 3

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

p O H = 14 - 9,1 = - l o g ⁡ ( 1,8 × 10 - 9 ∙ C b )

( 10 - 3,80 ) 2 = 1,8 × 10 - 9 ∙ C b

∴ C b = ( 10 - 3,80 ) 2 1,8 × 10 - 9 = 0,088   m o l / L

Resposta

(a) ∴ C a = ( 10 - 5,1 ) 2 3,0 × 10 - 8 = 0,0021   m o l / L

(b) ∴ C b = ( 10 - 3,80 ) 2 1,8 × 10 - 9 = 0,088   m o l / L

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