Calcular o pH de uma solução de ácido sulfídrico, com 0,06 Mol / L.
c Kalpha 1=5,7 times 10^-8 Kalpha 2=1,2 times 10^-13

Passo 1

Então, o problema é o seguinte: temos uma solução de ácido sulfídrico (H₂S) 0,06 M e queremos achar o pH. Saberemos que H₂S é um ácido diprótico (solta dois H⁺ em duas etapas), com constantes de dissociação
Kalpha1 = 5,7times10^-8 e Kalpha2 = 1,2times10^-13
O que vamos usar?
  • Equilíbrio químico de ácidos fracos.
  • Aproximação de que, na primeira etapa, , e na segunda quase nada se dissocia.
  • Fórmula do pH: .

Passo 2

Escrevendo as reações:
  1. H₂S ⇌ H⁺ + HS⁻   com 
  2. HS⁻ ⇌ H⁺ + S²⁻   com 
Vamos chamar de a concentração de H⁺ (e de HS⁻) gerada na primeira etapa.

Passo 3

Para a primeira dissociação, montamos:
Kalpha1 =xcdot x0,06 - x approxx^20,06 Longrightarrow x approx raizKalpha1times0,06

Passo 4

Calculando x approx raiz5,7times10^-8times0,06 =raiz3,42times10^-9 approx5,85times10^-5,M :
Isso já nos dá a maior parte de [H⁺].

Passo 5

Agora a segunda etapa é super fraca. A gente estima:
[S^2-] approxKalpha2,[HS^-][H^+] =1,2times10^-13times5,85times10^-55,85times10^-5 =1,2times10^-13,M
Esse valor é tão pequenininho que não muda quase nada em [H⁺].

Passo 6

Então a concentração total de [H^+] approx 5,85times10^-5,M é praticamente
pH = -logl(5,85times10^-5r) approx 4,23
Basta tirar o logaritmo para achar o pH:

Resposta

O pH da solução é aproximadamente 4,23.

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