Calcule o pH de uma solução de fenol (ácido monoprôtico)
. Ka :
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular o pH de uma solução de fenol, que é um ácido monoprótico, ou seja, libera um próton (H⁺) na água. A concentração desse ácido é
e a constante de dissociação ácida (
) é
. Para isso, vamos usar os conceitos de equilíbrio químico e as fórmulas relacionadas ao pH e ao
.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o pH é uma medida da concentração de íons H⁺ na solução, dada pela fórmula:
Como o fenol é um ácido fraco, ele se dissocia parcialmente na água:
A constante de equilíbrio para essa reação é o
:
Passo 3
Vamos montar uma tabela de ICE (Inicial, Mudança, Equilíbrio) para organizar as concentrações:
|
|
|
|
---|---|---|---|
Inicial |
|
|
|
Mudança |
|
|
|
Equilíbrio |
|
|
|
Como é um ácido fraco, vamos assumir que
é muito pequeno comparado a
, então podemos simplificar
.
Passo 4
Substituindo os valores na expressão do
:
Resolvendo para
:
Passo 5
Agora, vamos calcular o pH usando a concentração de íons H⁺ que encontramos:
Resposta
O pH da solução de fenol é aproximadamente 6,98.