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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 15.Questões e Problemas - Ex. 31f

Para os valores de p H de 2,0 , 6,0 e 10,0 , calcular os valores alfa para cada espécie em uma solução aquosa de

  1. ácido oxálico.

Passo 1

Olá pessoal, vem comigo! As reações do ácido oxálico e suas constantes de dissociação ácida:

H 2 C 2 O 4 + H 2 O ⇌ H C 2 O 4 - + H 3 O +                                   K a 1 = H 3 O + [ H C 2 O 4 - ] [ H 2 C 2 O 4 ] = 5,60 ∙ 10 - 2

H C 2 O 4 - + H 2 O ⇌ C 2 O 4 2 - + H 3 O +                                   K a 2 = H 3 O + [ C 2 O 4 2 - ] [ H C 2 O 4 - ] = 5,42 ∙ 10 - 5

Agora precisamos das equações de alfa:

α 0 = [ H 3 O + ] 2 D

α 1 = K a 1 ∙ H 3 O + D

α 2 = K a 1 ∙ K a 2 D

Onde D :

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

Passo 2

Para p H = 2,0 :

H 3 O + = 10 - p H = 10 - 2,0 = 1,00 ∙ 10 - 2

Primeiro iremos calcular o valor de D :

D = ( 1,00 ∙ 10 - 2 ) 2 + ( 5,60 ∙ 10 - 2 ) ∙ ( 1,00 ∙ 10 - 2 ) + ( 5,60 ∙ 10 - 2 ) ∙ ( 5,45 ∙ 10 - 5 )

D = 6,630 ∙ 10 - 4

Os valores de alfa:

α 0 = [ H 3 O + ] 2 D = ( 1,00 ∙ 10 - 2 ) 2 1,112 ∙ 10 - 4

α 0 = 0 , 151

α 1 = K a 1 ∙ H 3 O + D = 5,60 ∙ 10 - 2 ∙ 1,00 ∙ 10 - 2 1,112 ∙ 10 - 4

α 1 = 0 , 845

α 2 = K a 1 ∙ K a 2 D = 5,60 ∙ 10 - 2 ∙ 5,45 ∙ 10 - 5 1,112 ∙ 10 - 4

α 2 = 4,58 ∙ 10 - 3

Passo 3

Para p H = 6,0 :

H 3 O + = 10 - p H = 10 - 6,0 = 1,00 ∙ 10 - 6

Valor D :

D = ( 1,00 ∙ 10 - 6 ) 2 + ( 5,60 ∙ 10 - 2 ) ∙ ( 1,00 ∙ 10 - 6 ) + ( 5,60 ∙ 10 - 2 ) ∙ ( 5,45 ∙ 10 - 5 )

D = 3,091 ∙ 10 - 6

Os valores de alfa:

α 0 = [ H 3 O + ] 2 D = ( 1,00 ∙ 10 - 6 ) 2 3,091 ∙ 10 - 6

α 0 = 3 , 23 ∙ 10 - 7

α 1 = K a 1 ∙ H 3 O + D = 5,60 ∙ 10 - 2 ∙ 1,00 ∙ 10 - 6 3,091 ∙ 10 - 6

α 1 = 1 , 81 ∙ 10 - 2

α 2 = K a 1 ∙ K a 2 D = 5,60 ∙ 10 - 2 ∙ 5,45 ∙ 10 - 5 3,091 ∙ 10 - 6

α 2 = 0,982

Passo 4

Para p H = 10,0 :

H 3 O + = 10 - p H = 10 - 10,0 = 1,00 ∙ 10 - 10

Valor D :

D = ( 1,00 ∙ 10 - 10 ) 2 + ( 5,60 ∙ 10 - 2 ) ∙ ( 1,00 ∙ 10 - 10 ) + ( 5,60 ∙ 10 - 2 ) ∙ ( 5,45 ∙ 10 - 5 )

D = 3,035 ∙ 10 - 6

Os valores de alfa:

α 0 = [ H 3 O + ] 2 D = ( 1,00 ∙ 10 - 10 ) 2 3,035 ∙ 10 - 6

α 0 = 3 , 29 ∙ 10 - 15

α 1 = K a 1 ∙ H 3 O + D = 5,60 ∙ 10 - 10 ∙ 1,00 ∙ 10 - 2 3,035 ∙ 10 - 6

α 1 = 1,8 5 ∙ 10 - 6

α 2 = K a 1 ∙ K a 2 D = 5,60 ∙ 10 - 2 ∙ 5,45 ∙ 10 - 5 3,035 ∙ 10 - 6

α 2 = 1,000

Tchau pessoal!

Resposta

  • p H = 2,0 :
    • α 0 = 0 , 151 ;
    • α 1 = 0 , 845 ;
    • α 2 = 4,58 ∙ 10 - 3 .

  • p H = 6,0 :
    • α 0 = 3,23 ∙ 10 - 7 ;
    • α 1 = 1,81 ∙ 10 - 2 ;
    • α 2 = 0 , 982 .

  • p H = 10,0 :
    • α 0 = 3,29 ∙ 10 - 1 5 ;
    • α 1 = 1,85 ∙ 10 - 6 ;
    • α 2 = 1,000 .

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