Calcule a constante de equilíbrio (Ka) de uma solução 0,5 mol / L de Ácido Acético (CH3 COOH). Considere que este ácido apresenta grau de ionização igual a 3%

Passo 1

Beleza, aqui o problema pede pra calcular a constante de equilíbrio ácido (Ka) do ácido acético em uma solução 0,5 mol/L, sabendo que ele ioniza apenas 3% (grau de ionização α = 3%). A matéria envolvida é equilíbrio químico em soluções aquosas, mais especificamente a expressão da Ka para ácidos fracos. Pra resolver isso, a gente vai precisar:
  • Montar a reação de ionização do ácido acético.
  • Usar o conceito de grau de ionização (α).
  • Montar as concentrações em equilíbrio e aplicar a expressão de Ka.

Passo 2

Primeiro, escreve a reação de ionização do ácido acético:
CH3COOH(aq) ;<=ftharpoons; H^+(aq) + CH3COO^-(aq)
Na química de equilíbrio, a constante Ka é dada por:
Ka = [H^+],[CH3COO^-][CH3COOH]

Passo 3

O grau de ionização α diz que a fração do ácido que se transforma em íons é 3%, ou seja:
alpha = [H^+]c0 = 0,03
onde [H^+] = alpha cdot c0 = 0,03 times 0,5 = 0,015;mol/L mol/L é a concentração inicial de . Então:

Passo 4

Como cada H⁺ vem de um íon acetato, a concentração de [CH3COOH] = c0 - [H^+] = 0,5 - 0,015 = 0,485;mol/L em equilíbrio também é 0,015 mol/L. A concentração do ácido que ficou sem ionizar é:

Passo 5

Agora é só colocar tudo na expressão de Ka:
Ka = (0,015),(0,015)0,485 = 0,0002250,485 approx 4,64 times 10^-4

Resposta

Ka ≈

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