O ácido selenoso,
, tem
e
. Qual é o pH de uma solução
de
? Quais as concentrações molares no equilíbrio de
e
?
;
Passo 1
O enunciado pede o pH de uma solução de concentração inicial
de ácido selenoso e as concentrações em equilíbrio de
,
e
. Dados fornecidos:
e
. A solução é aquosa e partimos de
.
As perguntas específicas que vamos responder: (1) qual o pH final da solução; (2) quais são ,
e
no equilíbrio.
As perguntas específicas que vamos responder: (1) qual o pH final da solução; (2) quais são
Passo 2
Entendendo o que acontece: ácido selenoso é diprótico, ou seja, tem duas dissociações sucessivas:
Para cada etapa existe uma constante de acidez:
Vamos resolver primeiro a primeira dissociação (maior contribuição para
), depois tratar a segunda como correção (provavelmente pequena, pois
é muito menor que
).
Passo 3
Montamos uma tabela ICE (Initial, Change, Equilibrium) para a primeira dissociação:
Aplicando a expressão de
:
Isso dá a equação quadrática
Desenvolvendo:
Agora usamos a fórmula quadrática para
:
Aqui
,
,
. Calculamos o discriminante:
A raiz quadrada:
Tomando a solução positiva (concentrações não podem ser negativas):
Portanto, após a primeira dissociação temos aproximadamente
Passo 4
Agora consideramos a segunda dissociação como uma correção. Para a segunda etapa no equilíbrio temos:
Rearranjando para
:
Substituindo os valores aproximados obtidos após a primeira etapa:
Ou seja, a segunda dissociação produz uma concentração de
muito pequena (
), e a quantidade de
extra liberada por essa segunda dissociação é desprezível frente a
. Assim a correção à
é insignificante e podemos tomar
Passo 5
Com
conhecido, calculamos o pH:
As concentrações finais, arredondando com consistência a 3 algarismos significativos, ficam:
Passo 6
Verificação rápida das aproximações: a primeira dissociação foi tratada exatamente pela solução da quadrática (não usamos a aproximação
), e a segunda foi avaliada usando a relação direta entre as constantes — como
é muito pequena, o efeito é desprezível. Logo os valores acima são consistentes e a principal contribuição ao pH vem da primeira dissociação.