Calcule o pH e a concentração de ions hidróxido de uma solução 5,0 times 10^-4 mol / L de ácido hipocloroso (HClO ; Ka=3,0 times 10^-8) p H=5,41 ;[OH-]=2,58 times 10-9 mol / L

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular o pH e a concentração de íons hidróxido [OH^-] de uma solução de ácido hipocloroso ( HClO) com concentração 5,0 times 10^-4 , mol/L e constante de acidez ( Ka) igual a 3,0 times 10^-8. Vamos usar conceitos de equilíbrio ácido-base para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos entender que o ácido hipocloroso ( HClO) é um ácido fraco. Isso significa que ele não se dissocia completamente na água. A dissociação pode ser representada assim:
HClO <=ftharpoons H^+ + ClO^-
Aqui, HClO libera um próton ( H^+) formando o íon hipoclorito ( ClO^-).

Passo 3

A constante de acidez ( Ka) nos diz o quanto o ácido se dissocia. A expressão de Ka para essa reação é:
Ka = [H^+][ClO^-][HClO]
Sabemos que Ka = 3,0 times 10^-8.

Passo 4

Vamos chamar a quantidade de HClO que se dissocia de x. Então:
[H^+] = x
[ClO^-] = x
[HClO] = 5,0 times 10^-4 - x approx 5,0 times 10^-4 , mol/L
Assumimos que x é muito pequeno comparado com a concentração inicial de HClO, então 5,0 times 10^-4 - x approx 5,0 times 10^-4.

Passo 5

Substituindo esses valores na expressão de Ka:
3,0 times 10^-8 = x times x5,0 times 10^-4
3,0 times 10^-8 = x^25,0 times 10^-4

Passo 6

Vamos resolver para x:
x^2 = 3,0 times 10^-8 times 5,0 times 10^-4
x^2 = 1,5 times 10^-11
x = raiz1,5 times 10^-11 approx 3,87 times 10^-6 , mol/L
Então, [H^+] approx 3,87 times 10^-6 , mol/L.

Passo 7

Agora, para encontrar o pH, usamos a fórmula:
pH = -log10 [H^+]
pH = -log10 (3,87 times 10^-6) approx 5,41

Passo 8

Para encontrar a concentração de íons hidróxido [OH^-], usamos a relação com a constante de ionização da água ( Kw = 1,0 times 10^-14):
Kw = [H^+][OH^-]
[OH^-] = Kw[H^+] = 1,0 times 10^-143,87 times 10^-6 approx 2,58 times 10^-9 , mol/L

Resposta

O pH da solução é aproximadamente 5,41 e a concentração de íons hidróxido [OH^-] é cerca de 2,58 times 10^-9 , mol/L.

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