1. Calcule o pH e a percentagem de moléculas ionizadas de HF em uma solução de HF 0,05 M. Sabendo que K a=6,0 times 10^-4.

Passo 1

O enunciado pede o pH e a fração (percentagem) de moléculas ionizadas numa solução de ácido fraco HF de concentração inicial C=0,05 M, sabendo que
Ka=6,0times10^-4
O conteúdo aqui é equilíbrio de dissociação de ácido fraco, e vamos precisar montar a tabela de concentrações em equilíbrio e usar a definição de Ka.

Passo 2

Para a reação de dissociação
HF <=ftharpoons H^+ + F^-,
montamos as concentrações (em mol/L):
Inicialmente:
[HF]=C=0,05,
[H^+]=0,
[F^-]=0.
Após dissociação de x:
[HF]=C-x,
[H^+]=x,
[F^-]=x.
Pela definição,
Ka=[H^+],[F^-][HF]=x^2C - x

Passo 3

Reorganizando a expressão de Ka obtemos a equação quadrática
x^2 + Ka,x - Ka,C = 0
Aplicando a fórmula de Bhaskara:
x = -Ka + raizKa^2 + 4,Ka,C2 = -6,0times10^-4 + raiz(6,0times10^-4)^2 + 4cdot6,0times10^-4cdot0,052
Calculando os termos:
(6,0times10^-4)^2 = 3,6times10^-7,
4cdot6,0times10^-4cdot0,05 = 1,2times10^-4,
soma no radical =1,2036times10^-4,
raiz1,2036times10^-4=1,0971times10^-2.
Logo
x = -0,0006 + 0,0109712 = 0,005185 M

Passo 4

O pH é dado por
pH = -log10([H^+]) = -log10(x) = -log10(0,005185)approx 2,29

Passo 5

A percentagem de moléculas ionizadas é a fração x/C vezes 100 %:
%ionização = xCtimes100% = 0,0051850,05times100%approx10,4% çã

Resposta

pH approx 2,29
Percentagem de moléculas ionizadas approx 10,4 %.

Exercícios relacionados