Enunciado

Uma solução aquosa de 0,150   m o l   L - 1 de um ácido fraco HA foi preparada a partir do composto puro e três alíquotas de 50,0   m L foram transferidas para balões volumétricos de 100,0   m L . A solução 1 foi diluída a 100,0   m L com 1,0   m o l   L - 1 de H C l O 4 ; a solução 2, com 1,0   m o l   L - 1 de N a O H ; e a solução 3, com água. Uma alíquota de 25,0   m L de cada uma das soluções foram extraídas com 25,0   m L de n-hexano. O extrato da solução 2 não continha nenhum traço detectável de espécies com A, indicando que a espécie A - não é solúvel no solvente orgânico. O extrato da solução 1 não continha nenhum ou H C l O 4 , mas tinha 0,0454   m o l   L - 1 de HA (encontrado por re-extração com N a O H padrão e titulação de retorno com H C l padrão). O extrato da solução 3 continha 0,0225   m o l   L - 1 de HA. Pressuponha que o HA não se dissocie ou se associe no solvente orgânico e calcule

(a) a razão de distribuição para o HA entre os dois solventes.

(b) a concentração das espécies HA e A - na solução aquosa 3 após a extração.

(c) a constante de dissociação de HA em água.

Passo 1

Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!

O coeficiente de partição é o termo para a descrição da "partição" do soluto entre duas fases se a extração de um soluto de uma fase aquosa para uma fase orgânica ocorrer, com isso, temos o seguinte equacionamento

S a q = S o r g

K D = H A o r g H A a q

E a taxa de distribuição D é o termo para avaliação eficiente da extração. Para essa concentração total deve-se considerar:

D = S o r g t o t a l S a q t o t a l

Passo 2

A - A partir dos dados sobre a solução 1, sabemos que H A t o t a l = 0,0750   M para cada uma das soluções, com isso,

H A o r g = 0,0454   M

V a q = 25,0   m L

V o r g = 25,0   m L

Como H A a q é igual a

  H A a q = n t o t a l - n o r g V

Desde que c = n v , logo, nós temos que n = V ∙ c , então

H A a q = 25,0 ∙ 0,0750 - 25,0 0,0454 25,0 = 0,0296

Com isso, o termo D é igual a

D = 0,0454 0,0296 = 1,53

Passo 3

B – Nós temos as seguintes informações

H A o r g = 0,0225   M

Com essa informação, já podemos calcular H A a q , visto que

H A a q = H A o r g D

Substituindo os valores

H A o r g = 0,0225 1,53 = 0,0147   M

Já a concentração de [ A - ] , é dada por

A - = n t o t a l - n a q - n o r g V

Fazendo a substituição, nós obtemos o seguinte resultado

A - = 25,0 ∙ 0,0750 - 25,0 ∙ 0,0147 - 25,0 ∙ 0,0225 25,0 = 0,0378   M

Passo 4

C – A fórmula de K a é igual a

K a = H + ∙ A - H A

Como nós temos que H + = A - , isso nos fornece

K a = 0,0378 2 0,0147 = 0,0972

Resposta

a )   D = 1,53

b )   H A = 0,0147   M

A - = 0,0378   M

c )   K a = 0,0972

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