Considerando que seu Ka1 é bem alto e seu Ka2 é 0,012 calcule o pH de uma solução de ácido sulfúrico 0,01 M.
Passo 1
Então, galera! A gente tem um exercício de Química aqui onde precisamos calcular o pH de uma solução de ácido sulfúrico (H₂SO₄) com concentração de 0,01 M. Sabemos que o Ka1 desse ácido é muito alto, o que significa que a primeira dissociação é completa, e o Ka2 é 0,012. Vamos usar os conceitos de dissociação ácida e equilíbrio químico para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos entender que o ácido sulfúrico é um diprótico, ou seja, pode doar dois prótons (H⁺) na solução. A primeira dissociação é completa porque o Ka1 é muito alto:
Isso significa que toda a concentração inicial de H₂SO₄ se converte em H⁺ e HSO₄⁻. Então, para uma solução de 0,01 M de H₂SO₄, teremos inicialmente 0,01 M de H⁺ provenientes da primeira dissociação.
Passo 3
Agora, consideramos a segunda dissociação de HSO₄⁻:
Aqui, o Ka2 é 0,012. Vamos chamar a concentração de H⁺ liberada nessa etapa de “x”. Então, a concentração de H⁺ total será 0,01 + x.
Podemos montar a expressão do Ka2:
Passo 4
Assumindo que x é pequeno em relação a 0,01, podemos simplificar a expressão para:
Resolvendo para x:
Passo 5
Agora, somamos os H⁺ das duas dissociações para encontrar a concentração total de íons H⁺:
Passo 6
Finalmente, calculamos o pH usando a fórmula:
Resposta
O pH da solução de ácido sulfúrico 0,01 M é aproximadamente 1,68.