16.53 O ácido cloroacético \left(\mathrm{ClCH}_{2} \mathrm{COOH}\right), em uma solução de 0,100 M, apresenta ionização de 11,0 \%. Com base nessa informação, calcule \left[\mathrm{ClCH}_{2} \mathrm{COO}^{-}\right],\left[\mathrm{H}^{+}\right],\left[\mathrm{ClCH}_{2} \mathrm{COOH}\right] e K_{a} para o ácido cloroacético.

Passo 1

Resumo do enunciado: temos o ácido cloroacético \mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{COOH} com concentração inicial C=0,100\\ \mathrm{M} e grau de ionização \alpha=11{,}0\%. O conteúdo é equilíbrio de dissociação ácida. Vamos usar o fato de que \alpha = \frac{[\mathrm{A}^-]_{\mathrm{eq}}}{C} e a expressão de K_{a}.

Passo 2

Cálculo de \bigl[\mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{COO}^{-}\bigr] e \bigl[\mathrm{H}^{+}\bigr] no equilíbrio.
Como cada mol de ácido que se ioniza gera um mol de ânion e um mol de \mathrm{H}^{+}, temos
x = [\mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{COO}^{-}]_{\mathrm{eq}} = C\alpha = 0,100\times0,110 =0,0110\\ \mathrm{M}.
Logo também
[\mathrm{H}^{+}]_{\mathrm{eq}} = 0,0110\\ \mathrm{M}.

Passo 3

Cálculo de \bigl[\mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{COOH}\bigr] remanescente.
[\mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{COOH}]_{\mathrm{eq}} = C - x = 0,100 - 0,0110 = 0,0890\\ \mathrm{M}.

Passo 4

Cálculo de K_{a} usando
K_{a} = \frac{[\mathrm{H}^{+}]_{\mathrm{eq}}\,[\mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{COO}^{-}]_{\mathrm{eq}}} {[\mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{COOH}]_{\mathrm{eq}}} = \frac{(0,0110)\,(0,0110)}{0,0890} =1,36\times10^{-3}.

Resposta

\bigl[\mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{COO}^{-}\bigr]=0,0110\\ \mathrm{M} \bigl[\mathrm{H}^{+}\bigr]=0,0110\\ \mathrm{M} \bigl[\mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{COOH}\bigr]=0,0890\\ \mathrm{M} K_{a}=1,36\times10^{-3}

Exercícios relacionados