14- O ácido para-amino benzoico
é utilizado em alguns agentes de proteção solar. É feita a solução d dissolvendo-se
de ácido para-amino benzoico em água suficiente para preparar uma solução com 750 ml . A solução tem
de
. Qual é o valor do Ka do ácido?
.
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que ele pede.
-
Dados fornecidos:
- Quantidade de ácido dissolvido:
. - Volume da solução:
. - Concentração de
na solução: . - Reação de dissociação:
.
- Quantidade de ácido dissolvido:
-
O que o enunciado pede:
- Determinar o valor de
do ácido, onde é a constante de acidez definida por
comrepresentando o ácido e seu ânion . - Determinar o valor de
Passo 2
Calcular a concentração inicial do ácido antes da dissociação (concentração molar inicial).
- Fórmula usada: concentração inicial
. - Aplicando os números:
Vou manter
nos cálculos e arredondar o resultado final adequadamente.
Passo 3
Montar a tabela de equilíbrio (ICE) e explicar a relação entre as concentrações.
- Para a reação
, defino como a quantidade de ácido dissociada em mol/L. - Inicialmente:
-
. -
. -
(assumimos que a contribuição do autoionização da água é desprezível frente ao ácido; além disso o enunciado nos dá a total da solução).
-
- No equilíbrio:
-
. -
. -
(se a única fonte de é a dissociação do ácido).
-
Explicação do conceito de
:
- A constante de acidez
mede a força do ácido em água. É a razão entre o produto das concentrações dos produtos e a concentração do reagente não dissociado no equilíbrio. - Matemáticamente:
Passo 4
Relacionar o valor dado de
com
e calcular as concentrações de equilíbrio.
- O enunciado dá
. Vou assumir que esse valor é o valor de equilíbrio gerado pela dissociação do ácido, ou seja:
- Assim as concentrações de equilíbrio são:
Passo 5
Calcular
usando a expressão
.
- Primeiro calcular
:
- Agora calcular
:
Passo 6
Verificação da aproximação e interpretação (controle de consistência).
- Percentual de dissociação:
Como a dissociação é pequena (menor que
), a aproximação comum
também seria razoável. Usando essa aproximação:
o que confirma o valor calculado mais exato.
Passo 7
Resumo final e encorajamento.
- Concluímos que o
do ácido para-amino benzoico, com os dados fornecidos, é aproximadamente . - Bom trabalho por trazer a questão — você já está mandando bem ao organizar os dados; continue praticando esses modelos ICE que caem bastante em prova. Vai dar certo!