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Enunciado

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

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 ftálico.

Passo 1

Olá pessoal, vem comigo! A fórmula do ácido ftálico é:

C 6 H 4 ( C O O H ) 2

Porém iremos simbolizar por H 2 P :

H 2 P + H 2 O ⇌ H P - + H 3 O +                                   K a 1 = H 3 O + [ H P - ] [ H 2 P ] = 1,12 ∙ 10 - 3

H P - + H 2 O ⇌ P 2 - + H 3 O +                                   K a 2 = H 3 O + [ P 2 - ] [ H P - ] = 3,91 ∙ 10 - 6

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 + ( 1,12 ∙ 10 - 3 ) ∙ ( 1,00 ∙ 10 - 2 ) + ( 1,12 ∙ 10 - 3 ) ∙ ( 3,91 ∙ 10 - 6 )

D = 1,112 ∙ 10 - 4

Os valores de alfa:

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

α 0 = 0,899

α 1 = K a 1 ∙ H 3 O + D = 1,12 ∙ 10 - 3 ∙ 1,00 ∙ 10 - 2 1,112 ∙ 10 - 4

α 1 = 0,101

α 2 = K a 1 ∙ K a 2 D = 1,12 ∙ 10 - 3 ∙ 3,91 ∙ 10 - 6 1,112 ∙ 10 - 4

α 2 = 3,94 ∙ 10 - 5

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 + ( 1,12 ∙ 10 - 3 ) ∙ ( 1,00 ∙ 10 - 6 ) + ( 1,12 ∙ 10 - 3 ) ∙ ( 3,91 ∙ 10 - 6 )

D = 5,500 ∙ 10 - 9

Os valores de alfa:

α 0 = [ H 3 O + ] 2 D = ( 1,00 ∙ 10 - 6 ) 2 5,500 ∙ 10 - 9

α 0 = 1,82 ∙ 10 - 4

α 1 = K a 1 ∙ H 3 O + D = 1,12 ∙ 10 - 3 ∙ 1,00 ∙ 10 - 6 5,500 ∙ 10 - 9

α 1 = 0,204

α 2 = K a 1 ∙ K a 2 D = 1,12 ∙ 10 - 3 ∙ 3,91 ∙ 10 - 6 5,500 ∙ 10 - 9

α 2 = 0,796

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 + ( 1,12 ∙ 10 - 3 ) ∙ ( 1,00 ∙ 10 - 10 ) + ( 1,12 ∙ 10 - 3 ) ∙ ( 3,91 ∙ 10 - 6 )

D = 4,379 ∙ 10 - 9

Os valores de alfa:

α 0 = [ H 3 O + ] 2 D = ( 1,00 ∙ 10 - 10 ) 2 4,379 ∙ 10 - 9

α 0 = 2,28 ∙ 10 - 12

α 1 = K a 1 ∙ H 3 O + D = 1,12 ∙ 10 - 3 ∙ 1,00 ∙ 10 - 10 4,379 ∙ 10 - 9

α 1 = 2,56 ∙ 10 - 5

α 2 = K a 1 ∙ K a 2 D = 1,12 ∙ 10 - 3 ∙ 3,91 ∙ 10 - 6 4,379 ∙ 10 - 9

α 2 = 1,000

Prontinho pessoal. Até mais!

Resposta

  • p H = 2,0 :
    • α 0 = 0,899 ;
    • α 1 = 0,101 ;
    • α 2 = 3,94 ∙ 10 - 5 .

  • p H = 6,0 :
    • α 0 = 1,82 ∙ 10 - 4 ;
    • α 1 = 0,204 ;
    • α 2 = 0,796 .

  • p H = 10,0 :
    • α 0 = 2,28 ∙ 10 - 12 ;
    • α 1 = 2,56 ∙ 10 - 5 ;
    • α 2 = 1,000 .

Exercícios de Livros Relacionados

Calcular a variação de pH, com três casas decimais, que ocorre quando 0,50 mmol de ácido forte é adicionado a 100m L de (a) ácido lático 0,0200m o lL - 1 + lactato de sódio 0,0800m o lL - 1 .*(b) ácid
Calcular o pH após a adição de 0,00 ;5,00 ;15,00 ;25,00 ;40,00 ;45,00 ;49,00 ;50,00 ;51,00 ;55,00 ;e60,00m L d eN a O H0,1000m o lL - 1 na titulação de 50,00 mL de: *(a) H N O 20,1000m o lL - 1 . (b)
Calcular o pH após a adição de 0,00 ;5,00 ;15,00 ;25,00 ;40,00 ;45,00 ;49,00 ;50,00 ;51,00 ;55,00 ;e60,00m L d eN a O H0,1000m o lL - 1 na titulação de 50,00 mL de: *(a) H N O 20,1000m o lL - 1 . (b)
Calcular o pH após a adição de 0,00; 5,00; 15,00; 25,00; 40,00; 45,00; 49,00; 50,00; 51,00; 55,00; e 60,00 mL de HCl 0,1000 m o lL - 1 na titulação de 50,00 mL de: *(a) amônia 0,1000 m o lL - 1 . (b)
Calcular o pH após a adição de 0,00 ;5,00 ;15,00 ;25,00 ;40,00 ;45,00 ;49,00 ;50,00 ;51,00 ;55,00 ;e60,00m L d eN a O H0,1000m o lL - 1 na titulação de 50,00 mL de: *(a) H N O 20,1000m o lL - 1 . (b)