Se 15,0 mL de ácido acético glacial puro
forem diluídos para
com água, qual é o pH da solução resultante? A densidade do ácido acético glacial é de
.
Passo 1
Beleza, o enunciado manda diluir 15,0 mL de ácido acético glacial (HC₂H₃O₂) até 1,50 L e pedir o pH. Esse exercício envolve equilíbrio de ácido fraco e cálculo de pH usando a constante de acidez (Ka). Para resolver a gente vai precisar de:
- densidade pra achar a massa do ácido glacial,
- massa molar do ácido acético pra converter em mols,
- volume final pra achar a concentração inicial,
- valor de Ka do ácido acético (tipicamente Ka = 1,8·10⁻⁵),
- a fórmula de equilíbrio e aproximação para achar [H₃O⁺] e daí o pH.
Passo 2
Calcular a massa de ácido acético glacial que temos:
A densidade é 1,05 g/mL e o volume é 15,0 mL, então
A densidade é 1,05 g/mL e o volume é 15,0 mL, então
Passo 3
Converter essa massa em mols usando a massa molar do HC₂H₃O₂ (aprox. 60,05 g/mol):
Passo 4
Como o volume final é 1,50 L, a concentração inicial do ácido é
Passo 5
Agora vem o equilíbrio ácido fraco:
HC₂H₃O₂ ⇌ H₃O⁺ + C₂H₃O₂⁻
Com Ka = 1,8·10⁻⁵ = .
Fazendo a aproximação e
, a concentração de H₃O⁺ no equilíbrio é:
HC₂H₃O₂ ⇌ H₃O⁺ + C₂H₃O₂⁻
Com Ka = 1,8·10⁻⁵ =
Fazendo a aproximação
Passo 6
Finalmente, o pH é
Resposta
O pH da solução resultante é aproximadamente 2,75.