ácido cloroacético, ClCH2 CO2 H, é um ácido moderadamente fraco (Ka=1,40 times 10^-3). Encontre o pH de uma solução aquosa 0,02 mol L^-1 deste ácido.

Passo 1

Beleza, aqui a gente tem um ácido fraco (cloroacético, ClCH₂CO₂H) de concentração inicial 0,02 M e constante de dissociação ácida
.
O conteúdo é equilíbrio ácido–base: a ideia é montar a expressão de , usar uma tabela “ICE” (ou só pensar em variação de concentração) e achar a [H₃O⁺], daí pH = –log[H₃O⁺].

Passo 2

Vamos escrever a reação e a expressão de [HA] = 0,02 - x, [H^+] = x, [A^-] = x :
ClCH₂CO₂H ⇌ H⁺ + ClCH₂CO₂⁻
Ka = xcdot x0,02 - x = x^20,02 - x .
Supondo que, no equilíbrio, a gente produza x de H⁺ e x de ClCH₂CO₂⁻, e que a queda em HA seja x, temos:
Concisamente,
Então

Passo 3

Como x^2 approx Kacdot0,02 Longrightarrow x approx raizKacdot0,02 = raiz1,40times10^-3times0,02 é bem menor que a concentração inicial (1,4×10⁻³ ≪ 0,02), a gente costuma assumir .
Assim, e

Passo 4

Calculando
x approx raiz2,8times10^-5 approx 5,29times10^-3,M
Esse pH = -logl(5,29times10^-3r) approx 2,28 é a concentração de . Aí é só pH = –log [\mathrm{H}⁺]:

Resposta

O pH da solução 0,02 M de ácido cloroacético é aproximadamente 2,28.

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