O ácido láctico,
, é um ácido monoprótico que ocorre naturalmente no soro do leite, sendo oriundo do metabolismo de glicídios no corpo humano. O pH de uma solução de ácido láctico
água é 2,43 . Qual é o
e o
deste ácido?
Passo 1
O enunciado dá uma solução aquosa de ácido láctico com concentração inicial
e informa que o pH da solução é
. A pergunta é: determinar o valor de
e de
desse ácido monoprótico.
Informações relevantes:
- Concentração inicial do ácido:
. - pH da solução:
. - O ácido é monoprótico, portanto dissocia segundo
.
Passo 2
Converter pH em concentração de íons hidrogênio
.
Conceito rápido: por definição
Isolando
temos
Aplicando com
:
Passo 3
Calcular numericamente
.
Cálculo:
Explicação da ordem de grandeza:
e
, daí o resultado.
Passo 4
Montar o equilíbrio da dissociação e a expressão de
.
Para um ácido monoprótico
com concentração inicial
, se
é a quantidade dissociada em
, no equilíbrio as concentrações são:
A constante de dissociação ácida é definida por
Substituindo as concentrações de equilíbrio:
onde
extraído do pH (assumindo que a contribuição de
da água é desprezível aqui).
Passo 5
Calcular
usando
e
.
Primeiro
:
Denominador
:
Agora
:
Passo 6
Calcular
e verificar com a forma de Henderson–Hasselbalch (opcional).
Definição:
Aplicando:
Alternativa (mesma coisa): a relação de Henderson–Hasselbalch para ácido fraco puro em equilíbrio é
com
e
. Daí
que leva ao mesmo valor numérico.
Passo 7
Verificação da aproximação
(regra dos 5%) e percentagem de dissociação.
Percentual dissociado:
Como isso é menor que
, a aproximação
é válida, e usando-a obteríamos a estimativa
próxima do valor calculado mais exato
.
Passo 8
Resumo final e um empurrãozinho: encontramos que o ácido láctico é um ácido fraco com
em torno de
. Boa! Você já tem os passos que pode repetir rapidamente na prova: transformar pH em
, montar o ICE (inicial-mutação-equilíbrio), usar
e calcular
.