Calcule a concentração de
e
em uma solução de ácido acético,
, que está
ionizado.
Passo 1
O enunciado dá uma solução de ácido acético (
) que está
ionizado e pede as concentrações de
e de
. Informações relevantes extraídas do enunciado:
- Percentual de ionização:
. - Não foi dada a concentração inicial absoluta do ácido; vou chamar essa concentração inicial de
(em ). - O objetivo é obter
e em função de (ou, se houver um valor numérico de , poder aplicar as fórmulas diretamente).
Passo 2
Entendendo o que significa “percentual de ionização” e como modelar a dissociação:
- Reação de ionização do ácido acético:
- Definir variáveis:
-
= concentração inicial de (antes de qualquer ionização). -
= fração ionizada (número entre 0 e 1). O enunciado dá , então
-
- Interpretação prática: se uma fração
de se ioniza, então a concentração que vira é . Isso vem da estequiometria 1:1 da reação (cada molécula que se ioniza produz 1 ).
Passo 3
Montando uma tabela ICE (inicial — variação — equilíbrio) e escrevendo as concentrações no equilíbrio:
- Inicial:
-
, -
(assumindo que não há base conjugada inicialmente), -
proveniente do ácido é (incremental) — negligenciando a contribuição inicial da água.
-
- Variação pela ionização:
-
perde , -
ganha , -
ganha .
-
- Equilíbrio:
- Substituindo
:
Explanação curta: percentagem de ionização diz exatamente qual fração de
virou íon hidronio; por isso multiplicamos.
Passo 4
Cálculo de
a partir de
usando a constante de ionização da água:
- À temperatura padrão (
) assumimos
- Isolando
:
- Substituindo
:
- Se quiser simplificar o coeficiente numérico:
logo
Observação sobre unidades:
deve estar em
; as expressões acima dão concentrações em
.
Passo 5
Comentário prático e exemplo numérico (para consolidar a ideia):
- Se quiser um número concreto, é preciso um valor para
. Exemplo rápido: se ,
- Isso mostra como aplicar as fórmulas: sem
não se obtém um valor absoluto, apenas as expressões em função de .