a. Calcule a percentagem de ionização do ácido lático
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b. Calcule a percentagem de ionização do ácido lático
em uma solução contendo 0,050 M de lactato de sódio.
b. Calcule a percentagem de ionização do ácido lático
Passo 1
Beleza, o enunciado quer que a gente calcule a percentagem de ionização do ácido lático em duas situações:
a) solução 0,250 M só com o ácido (Ka = 1,4×10⁻⁴)
b) mesma concentração de ácido (0,250 M) mas agora com 0,050 M de lactato (o íon conjugado) já presente
Matéria: equilíbrio de ácidos fracos. Vamos usar ICE table, a constante de dissociação (Ka), aproximação de x pequeno e a fórmula de percentagem de ionização.
a) solução 0,250 M só com o ácido (Ka = 1,4×10⁻⁴)
b) mesma concentração de ácido (0,250 M) mas agora com 0,050 M de lactato (o íon conjugado) já presente
Matéria: equilíbrio de ácidos fracos. Vamos usar ICE table, a constante de dissociação (Ka), aproximação de x pequeno e a fórmula de percentagem de ionização.
Passo 2
Parte (a) – montando o ICE table para
HA ⇌ H⁺ + A⁻
inicial: [HA]=0,250 M, [H⁺]=0, [A⁻]=0
variação: HA cai x, H⁺ sobe x, A⁻ sobe x
equilíbrio: [HA]=0,250–x, [H⁺]=x, [A⁻]=x
Ka = 1,4×10⁻⁴ = ( [H⁺]·[A⁻] ) / [HA] = x·x / (0,250–x) = x²/(0,250–x)
HA ⇌ H⁺ + A⁻
inicial: [HA]=0,250 M, [H⁺]=0, [A⁻]=0
variação: HA cai x, H⁺ sobe x, A⁻ sobe x
equilíbrio: [HA]=0,250–x, [H⁺]=x, [A⁻]=x
Ka = 1,4×10⁻⁴ = ( [H⁺]·[A⁻] ) / [HA] = x·x / (0,250–x) = x²/(0,250–x)
Passo 3
Fazendo a aproximação x≪0,250 → 0,250–x ≈ 0,250
x² ≈ Ka·0,250 = 1,4×10⁻⁴·0,250 = 3,5×10⁻⁵
x = √(3,5×10⁻⁵) = 5,916×10⁻³ M
x² ≈ Ka·0,250 = 1,4×10⁻⁴·0,250 = 3,5×10⁻⁵
x = √(3,5×10⁻⁵) = 5,916×10⁻³ M
Passo 4
Percentagem de ionização = ( [H⁺]ₑq / [HA]₀ )·100%
= ( x / 0,250 )·100% = (5,916×10⁻³ / 0,250)·100% ≈ 2,37%
= ( x / 0,250 )·100% = (5,916×10⁻³ / 0,250)·100% ≈ 2,37%
Passo 5
Parte (b) – agora tem o lactato na mistura, que é o íon A⁻ inicial. ICE table para mesma reação HA ⇌ H⁺ + A⁻:
inicial: [HA]=0,250 M, [H⁺]=0, [A⁻]=0,050 M
variação: HA cai x, H⁺ sobe x, A⁻ sobe x → equilíbrio [HA]=0,250–x, [H⁺]=x, [A⁻]=0,050+x
Ka = x·(0,050 + x) / (0,250 – x)
inicial: [HA]=0,250 M, [H⁺]=0, [A⁻]=0,050 M
variação: HA cai x, H⁺ sobe x, A⁻ sobe x → equilíbrio [HA]=0,250–x, [H⁺]=x, [A⁻]=0,050+x
Ka = x·(0,050 + x) / (0,250 – x)
Passo 6
De novo x é bem pequeno comparado aos 0,05 e 0,25, então:
Ka ≈ x·0,050 / 0,250
x ≈ Ka·0,250 / 0,050 = 1,4×10⁻⁴·0,250/0,050 = 7,0×10⁻⁴ M
Ka ≈ x·0,050 / 0,250
x ≈ Ka·0,250 / 0,050 = 1,4×10⁻⁴·0,250/0,050 = 7,0×10⁻⁴ M
Passo 7
Percentagem = ( x / 0,250 )·100% = (7,0×10⁻⁴ / 0,250)·100% = 0,28%
Resposta
a) 2,37%
b) 0,28%
b) 0,28%