Calcule o pH das seguintes soluções.
g. Solução de
g. Solução de
Passo 1
O enunciado pede: calcular o pH de uma solução de
com concentração inicial
.
Informações dadas: a concentração inicial do ácido é .
Observação importante: o enunciado não fornece o valor de de
. Vou usar o valor tabulado típico para o ácido hipoiodoso:
(equivalente a
). Se o seu professor usar outro
, substitua esse valor e refaça os cálculos.
Informações dadas: a concentração inicial do ácido é
Observação importante: o enunciado não fornece o valor de
Passo 2
Relembrando o que é
e como modelamos a dissociação de um ácido fraco (aula rapidinha e prática).
Quando um ácido fraco genérico está em solução aquosa, ocorre a dissociação:
Quando um ácido fraco genérico
A constante de acidez é definida por
onde
é a concentração de íons hidrogénio em equilíbrio,
a concentração do ânion conjugado e
a concentração do ácido que restou em equilíbrio.
No nosso caso é
. Vamos montar a tabela de equilíbrio (ICE) para calcular
.
No nosso caso
Passo 3
Montando a tabela ICE (Initial, Change, Equilibrium) para
:
Concentração inicial: . Inicialmente
e
(assumindo água pura) são desprezíveis comparadas a 0,2. Seja
a fração que dissocia (em mol/L). Então no equilíbrio:
Concentração inicial:
A expressão de
fica
Passo 4
Resolvendo para
. Como
é um ácido muito fraco (
muito pequeno), normalmente vale a aproximação
, então
. Com essa aproximação:
Substituindo
:
Passo 5
Calculando a raiz:
Portanto a concentração de íons hidrogênio em equilíbrio é aproximadamente
Passo 6
Verificando a validade da aproximação
:
que é muito menor que
. Logo a aproximação é válida e o resultado está consistente.
Agora calculamos o pH usando a definição
Agora calculamos o pH usando a definição
Aplicando ao valor encontrado: