Calcule o pH para as soluções dos seguintes ácidos fracos: Obs. Verifique se as suas aproximações foram válidas.
Ácido fórmico (HCOOH) 0,15 mol L^-1(R: 2,28)

Passo 1

Beleza, a questão pede pra gente achar o pH de uma solução 0,15 M de ácido fórmico (HCOOH), que é um ácido fraco. A química envolvida é de equilíbrio ácido-base: a gente vai escrever a reação de ionização do HCOOH, montar uma tabela ICE (inicial–variação–equilíbrio), usar a constante de ionização Ka e, se der, fazer a aproximação pra simplificar. Também vamos checar se essa aproximação é válida.

Passo 2

Anota a reação de ionização:
HCOOH ;<=ftharpoons; H^+ + HCOO^-
Tabela ICE (concentrações):
  • Inicial: , ,
  • Variação: cai , sobe , sobe
  • Equilíbrio: , ,

Passo 3

Escreve a expressão da constante Ka = [H^+],[HCOO^-][HCOOH] = x cdot x0,15 - x = x^20,15 - x do ácido fórmico. Usamos :

Passo 4

Faz a aproximação Ka approx x^20,15 ;Longrightarrow; x^2 approx Ka times 0,15 ;Longrightarrow; x approx raiz1,8times10^-4times0,15 , então x approx raiz2,7times10^-5 approx 5,2times10^-3;mol/L . Aí
Calculando:

Passo 5

A concentração de pH = -log10(x) = -log10(5,2times10^-3) approx 2,28 em equilíbrio é , então o pH é

Passo 6

Verifica se a aproximação xC = 5,2times10^-30,15 approx 0,035 = 3,5%, foi ok:
como é menor que 5 %, tá valendo a conta.

Resposta

O pH da solução de ácido fórmico 0,15 M é aproximadamente 2,28.

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