Calcule o pH e a percentagem de moléculas ionizadas de HF em uma solução de HF 0,10 M.

Passo 1

O enunciado pede o cálculo do pH e da percentagem de moléculas ionizadas de uma solução de ácido fluorídrico ( HF) de concentração inicial ,0,10;M.
Conteúdo: equilíbrio de ácidos fracos e cálculo de pH via constante de dissociação ácida ( Ka).
Dado (típico a 25^circ C):
Ka(HF)=6,8times10^-4

Passo 2

Escrevemos a reação de dissociação e as concentrações iniciais, variação e de equilíbrio:
Concentrações (em mol/L):

Passo 3

A expressão da constante é
Ka = [H^+],[F^-][HF] = x^20,10 - x = 6,8times10^-4
Como a ionização percentual será maior que 5 %, não vale a aproximação simples 0,10 - xapprox0,10. Vamos resolver a equação quadrática exata:
x^2 + Ka,x - Kacdot0,10 = 0

Passo 4

Aplicando a fórmula de Bhaskara:
x = -Ka + raiz,Ka^2 + 4,Kacdot0,10,2
= -6,8times10^-4 + raiz(6,8times10^-4)^2 + 4cdot6,8times10^-4cdot0,102
= -6,8times10^-4 + raiz2,7246times10^-42 = -6,8times10^-4 + 1,650times10^-22 = 7,91times10^-3,M

Passo 5

Calculamos o pH:
pH = -logl([H^+]r) = -logl(7,91times10^-3r) = 2,10

Passo 6

A percentagem de moléculas ionizadas é
%ionização = [H^+][HF]0times100 = 7,91times10^-30,10times100 = 7,91%approx7,9% çã

Resposta

pH approx2,10
Percentagem de ionização approx7,9%

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