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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 15.Questões e Problemas - Ex. 29

Formular as constantes de equilíbrio para os seguintes equilíbrios, fornecendo os valores numéricos para as constantes:

  1. H 3 A s O 4 + H A s O 4 2 - ⇌ H 2 A s O 4 - + H 2 A s O 4 -
  2. H A s O 4 2 - + H A s O 4 2 - ⇌ A s O 4 3 - + H 2 A s O 4 -

Passo 1

Olá pessoal, vem comigo!

Primeiramente iremos precisar das reações do ácido arsênico e as constantes de dissociação ácida:

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 ] = 5,8 ∙ 10 - 3

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 - ] = 1,1 ∙ 10 - 7

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 - ] = 3,2 ∙ 10 - 12

Passo 2

No item (a) temos a seguinte reação:

H 3 A s O 4 + H A s O 4 2 - ⇌ H 2 A s O 4 - + H 2 A s O 4 -

Para esta reação iremos utilizar as duas primeiras constantes:

K a 1 = H 3 O + [ H 2 A s O 4 - ] [ H 3 A s O 4 ] = 5,8 ∙ 10 - 3

K a 2 = H 3 O + [ H A s O 4 2 - ] [ H 2 A s O 4 - ] = 1,1 ∙ 10 - 7

Então iremos dividir K a 2 / K a 1 :

K a 2 K a 1 = H 3 O + [ H A s O 4 2 - ] [ H 2 A s O 4 - ] ∙ H 3 A s O 4 H 3 O + H 2 A s O 4 - = H 3 A s O 4 H A s O 4 2 - H 2 A s O 4 - 2 = 1,1 ∙ 10 - 7 5,8 ∙ 10 - 3

H 3 A s O 4 H A s O 4 2 - H 2 A s O 4 - 2 = 1,9 ∙ 10 - 5

Passo 3

No item (b) temos a reação:

H A s O 4 2 - + H A s O 4 2 - ⇌ A s O 4 3 - + H 2 A s O 4 -

Para esta reação iremos utilizar a segunda e a terceira constante:

K a 2 = H 3 O + [ H A s O 4 2 - ] [ H 2 A s O 4 - ] = 1,1 ∙ 10 - 7

K a 3 = H 3 O + [ A s O 4 3 - ] [ H A s O 4 2 - ] = 3,2 ∙ 10 - 12

Então iremos dividir K a 3 / K a 2 :

K a 3 K a 2 = H 3 O + [ A s O 4 3 - ] [ H A s O 4 2 - ] ∙ H 2 A s O 4 - H 3 O + H A s O 4 2 - = H 2 A s O 4 - [ A s O 4 3 - ] H A s O 4 - 2 = 3,2 ∙ 10 - 12 1,1 ∙ 10 - 7

H 2 A s O 4 - [ A s O 4 3 - ] H A s O 4 - 2 = 2,9 ∙ 10 - 5

Resposta

  1. H 3 A s O 4 H A s O 4 2 - H 2 A s O 4 - 2 = 1,9 ∙ 10 - 5 ;

  2. H 2 A s O 4 - [ A s O 4 3 - ] H A s O 4 - 2 = 2,9 ∙ 10 - 5 .

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