Calcule o pH a 25^circ C das soluções a seguir que apresentam concentração inicial (de ácido ou base) igual a
0,15 mol L-1:
d) solução de ácido acético (Ka=1,75 times 10^-5) ; CH3 COOH

Passo 1

Beleza, então o enunciado pede para calcular o pH a 25 °C de uma solução de ácido acético 0,15 M (Ka = 1,75×10⁻⁵). O conteúdo é equilíbrio ácido-base fraco e vamos precisar de:
  • A reação de dissociação do ácido acético em água.
  • A definição de constante de acidez (Ka).
  • Como montar uma tabela ICE (Initial, Change, Equilibrium).
  • A fórmula do pH: pH = −log[H₃O⁺].

Passo 2

Reação de dissociação do ácido acético:
CH3COOH + H2O ;<=ftharpoons; CH3COO^- + H3O^+
Aqui o ácido (CH₃COOH) doa próton para a água, formando H₃O⁺ e CH₃COO⁻.

Passo 3

Definição da constante de acidez Ka:
Ka = [CH3COO^-],[H3O^+][CH3COOH]
Esse valor nos diz o quanto o ácido “se quebra” em íons.

Passo 4

Tabela ICE (concentrações em mol/L):
c|ccc & [CH3COOH] & [CH3COO^-] & [H3O^+] hline Inicial & 0,15 & 0 & 0 Variação & -x & +x & +x Equilíbrio & 0,15 - x & x & x çãí
Aqui “x” é a quantidade que se dissociou.

Passo 5

Substituindo na expressão de Ka:
Ka = 1,75times10^-5 = x times x,0,15 - x, = x^20,15 - x
Para ácidos fracos, geralmente , então aproximamos .

Passo 6

Resolve para x:
x^2 = Ka times 0,15 = 1,75times10^-5times0,15 =2,625times10^-6,
x = raiz2,625times10^-6 approx 1,62times10^-3,M
Esse x é [H₃O⁺].

Passo 7

Confere a aproximação: , bem menor que 5%, então a conta ficou legal.

Passo 8

Agora o pH:
pH = -log[H3O^+] = -log(1,62times10^-3) approx 2,79

Resposta

pH ≈ 2,79.

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