O ácido fórmico é utilizado no tingimento de tecidos, fibras sintéticas e naturais, e no tratamento de têxteis impermeáveis. Calcule a porcentagem de dissociação do ácido fórmico nas seguintes situações:
250 mL de ácido fórmico na concentração de
.
250 mL de ácido fórmico na concentração de
Passo 1
O enunciado pede que eu calcule a porcentagem de dissociação do ácido fórmico numa solução com volume e concentração dados. Informações fornecidas:
- Volume da solução:
. - Concentração da solução:
. - Substância: ácido fórmico (fórmula
).
Pergunta: qual é a porcentagem de dissociação desse ácido nas condições acima?
Passo 2
O que significa “porcentagem de dissociação”? Vou explicar devagarinho. Quando um ácido fraco
é colocado em água, parte das suas moléculas se dissocia segundo a reação
Se a concentração inicial de
é
e a fração que se dissocia é
(em mol L
), então:
- concentração de
no equilíbrio = , - concentração de
no equilíbrio = , - concentração de
no equilíbrio = .
A constante de dissociação ácidaé definida por
A porcentagem de dissociação é
Passo 3
Precisamos do valor de
do ácido fórmico. Esse valor não foi dado no enunciado, então uso o valor tabulado à temperatura ambiente (25 °C):
Obs.: se a sua tabela usar
ou valor próximo, o resultado será praticamente o mesmo.
Passo 4
Agora aplico os dados do problema. A concentração inicial é
(o volume
só diz quantos mols há, mas a concentração já é a que importa para a porcentagem de dissociação). Escrevo a expressão de
:
Passo 5
Fazer a conta exata envolve resolver uma equação quadrática. Para ácidos fracos normalmente fazemos a aproximação
, então
. Verifico depois se a aproximação é válida. Com essa aproximação:
Passo 6
Substituo os valores numéricos:
Calculo a raiz:
Assim,
Passo 7
Agora calculo a porcentagem de dissociação:
Arredondando com duas casas decimais:
Passo 8
Verificação da aproximação
: a razão
é aproximadamente
, ou seja
, que é muito menor que
. Logo a aproximação
é válida e o resultado é confiável.