(Ita 2024) Considere que a água destilada esteja em equilíbrio com a atmosfera, em dois ambientes distintos (I e II), nos quais a pressão parcial de
foi medida em
e
. Com base nessas informações e considerando apenas a primeira dissociação do ácido carbônico,
a) escreva a equação química que representa o equilíbrio entre a água e o
;
b) escreva uma expressão matemática para o pH da amostra de água em função da pressão parcial de
;
c) determine o valor numérico da diferença de
entre as duas amostras de água.
a) escreva a equação química que representa o equilíbrio entre a água e o
b) escreva uma expressão matemática para o pH da amostra de água em função da pressão parcial de
c) determine o valor numérico da diferença de
Passo 1
O enunciado fala de água destilada em equilíbrio com C
atmosférico em dois ambientes (I e II) com pressões parciais
e
. Considerando apenas a primeira dissociação do ácido carbônico, vamos (a) escrever a reação de equilíbrio, (b) obter uma expressão de pH em função de
usando a lei de Henry e a constante de acidez
, e (c) calcular numericamente
.
Passo 2
A sequência de equilíbrios é: primeiro o C
gasoso se dissolve e forma ácido carbônico, e em seguida dissocia-se uma primeira vez. Se juntarmos num único equilíbrio, obtemos
Passo 3
Pela lei de Henry, a concentração de
em solução é
A constante de acidez da primeira dissociação é
Em água pura,
, logo
Assim
Passo 4
Para a diferença de pH entre II e I basta notar que
e
são iguais nos dois ambientes, então
Resposta
a)
.
b) .
c) .
b)
c)