Determine a concentração de todas as espécies em equilíbrio e calcule o pH e o pOH das soluções:
a)
de
a)
Passo 1
Beleza, o exercício pede para a gente encontrar as concentrações de todas as espécies em equilíbrio de uma solução 0,120 M de HNO₂ (ácido fraco), sabendo que Ka = 5,1×10⁻⁴. Depois, com essas concentrações, calcular o pH e o pOH.
Conteúdo: equilíbrio ácido-base, tabela ICE (Início, Change, Equilíbrio), expressão de Ka, definição de pH e pOH. Vamos precisar montar a reação de dissociação, usar a expressão de Ka, resolver para a concentração de H⁺ (x) e daí tirar tudo.
Conteúdo: equilíbrio ácido-base, tabela ICE (Início, Change, Equilíbrio), expressão de Ka, definição de pH e pOH. Vamos precisar montar a reação de dissociação, usar a expressão de Ka, resolver para a concentração de H⁺ (x) e daí tirar tudo.
Passo 2
Reação de dissociação do HNO₂:
Montamos a tabela ICE:
| | [HNO₂] | [H⁺] | [NO₂⁻] |
| Início | 0,120 M | 0 (só água) | 0 (só água) |
| Mudança | –x | +x | +x |
| Equilíbrio | 0,120 – x | x | x |
| Início | 0,120 M | 0 (só água) | 0 (só água) |
| Mudança | –x | +x | +x |
| Equilíbrio | 0,120 – x | x | x |
Aqui “x” é a concentração de H⁺ e NO₂⁻ formados em equilíbrio, e 0,120–x é o que sobra de HNO₂.
Passo 3
A expressão da constante de acidez é
Substituindo os termos da tabela:
Isso vira uma equação quadrática em x. Se a aproximação
for válida (verificação depois), dá:
Passo 4
Com
M:
- [HNO₂]ₑq = 0,120 – 0,0076 = 0,1124 M
- [NO₂⁻]ₑq = x = 0,0076 M
Agora o pH:
E o pOH:
Resposta
Concentrações em equilíbrio:
- [HNO₂] = 0,1124 M
- [H⁺] = 0,0076 M
- [NO₂⁻] = 0,0076 M
pH = 2,12
pOH = 11,88
pOH = 11,88