Calcule a [H3 O^+] numa solução 0,120 mol / L de HNO2 Ka=5,1 times 10^-4. (7,6 times 10^-3 mol / L)

Passo 1

Beleza, o exercício pede para a gente calcular a concentração de íons hidrônio Ka = 5,1 times 10^-4 numa solução de ácido nitroso de concentração inicial , sabendo que
Isso é Química Analítica / Equilíbrio Químico de ácidos fracos. Vamos precisar:
  1. Escrever a reação de ionização do .
  2. Montar uma tabela ICE (Initial, Change, Equilibrium).
  3. Usar a expressão de .
  4. Resolver para a concentração de , fazendo ou não aproximação.

Passo 2

Reação de ionização do ácido fraco:
HNO2 (aq) + H2O (l) ;<=ftharpoons; H3O^+ (aq) + NO2^- (aq)
Na tabela ICE, vamos chamar de c|ccc & HNO2 & H3O^+ & NO2^- hline I(nicial)& 0,120 & 0 & 0 C(mudança)& -x & +x & +x E(quilíbrio)& 0,120 - x & x & x quanto o ácido se dissocia:
çí

Passo 3

A definição de constante ácida é
Ka = [H3O^+],[NO2^-][HNO2] = x cdot x0,120 - x = x^20,120 - x
Então temos a equação
5,1times10^-4 ;=; x^20,120 - x

Passo 4

Para não fazer aproximação, reorganizamos em forma de equação do 2º grau:
x^2 = 5,1times10^-4,(0,120 - x) ;Longrightarrow; x^2 + (5,1times10^-4),x - (5,1times10^-4times0,120) = 0
Ou seja,
x^2 + 5,1times10^-4,x - 6,12times10^-5 = 0
Usando a fórmula de Bhaskara,
x = -5,1times10^-4 ;+;raiz(5,1times10^-4)^2 + 4,(6,12times10^-5)2
Calculando o discriminante:
(5,1times10^-4)^2 = 2,601times10^-7, 4times6,12times10^-5 = 2,448times10^-4,
raiz2,601times10^-7 + 2,448times10^-4 approx raiz2,4506times10^-4 approx 1,565times10^-2
Então
x = -5,1times10^-4 + 1,565times10^-22 = 1,514times10^-22 = 7,57times10^-3;mol/L

Resposta

[H3O^+] = 7,6 times 10^-3;mol/L

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