Calcular a concentração de todas as espécies em equilíbrio nas soluções a seguir. Utilizar o método sistemático para o tratamento dos equilíbrios químicos. Realizar as aproximações que julgar conveniente, dentro de um erro relativo de 10%. Desprezar o efeito eletrolítico das soluções (Teoria moderna da dissociação eletrolítica - último tópico da PROVA 1).
(b)
R:
(b)
R:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de química sobre equilíbrio químico! O enunciado pede para calcular a concentração de todas as espécies em equilíbrio numa solução de hidróxido de sódio (NaOH) com concentração de 0,020 mol/L. Vamos precisar usar conceitos de dissociação de eletrólitos fortes e a relação entre as concentrações de íons H₃O⁺ e OH⁻, utilizando o pKw que é 14. Vamos lá!
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o NaOH é um eletrólito forte. Isso significa que ele se dissocia completamente em água. A equação de dissociação é:
Como o NaOH se dissocia totalmente, a concentração dos íons sódio (
) e hidróxido (
) será igual à concentração inicial do NaOH.
Passo 3
Portanto, temos:
Agora, precisamos encontrar a concentração dos íons hidrônio (
). Para isso, usamos a relação do produto iônico da água (
):
Como o pKw é 14,
.
Passo 4
A partir da relação acima, podemos isolar
:
Passo 5
Então, resumindo as concentrações em equilíbrio: