Monte o equilíbrio químico e calcule o pH dos ácidos e bases fracos abaixo em cada caso: Solução de Ácido Hipocloroso 0,02M ( HClO circ<=dast Ka=3,0 times 10-8 )

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem uma solução de ácido hipocloroso (HClO) com concentração de 0,02 M e a constante de dissociação ácida ( Ka) igual a 3,0 times 10^-8. Nosso objetivo aqui é montar o equilíbrio químico dessa reação e calcular o pH dessa solução. Para isso, vamos precisar entender conceitos de equilíbrio químico, constantes de dissociação ácida e como calcular o pH a partir da concentração de íons hidrogênio.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a equação de dissociação do ácido hipocloroso na água. Ácidos fracos não se dissociam completamente, então temos:
HClO rightarrow H^+ + ClO^-
Isso significa que o HClO se divide em íons hidrogênio ( H^+) e íons hipoclorito ( ClO^-).

Passo 3

Agora, vamos montar uma tabela de ICE (Inicial, Mudança, Equilíbrio) para organizar as concentrações:
HClO H^+ ClO^-
Inicial 0,02 M 0 0
Mudança -x +x +x
Equilíbrio 0,02 - x x x
Aqui, “x” representa a quantidade de HClO que se dissocia.

Passo 4

Vamos usar a expressão da constante de dissociação ácida ( Ka):
Ka = [H^+][ClO^-][HClO]
Substituindo os valores da tabela de equilíbrio:
3,0 times 10^-8 = x times x0,02 - x = x^20,02 - x
Como Ka é bem pequena, a quantidade de HClO que se dissocia (x) será muito pequena comparada com 0,02. Então, podemos simplificar a equação ignorando o “x” no denominador:
3,0 times 10^-8 approx x^20,02

Passo 5

Agora, resolvemos para “x”:
x^2 = 3,0 times 10^-8 times 0,02
x^2 = 6,0 times 10^-10
x = raiz6,0 times 10^-10
x approx 2,45 times 10^-5 , M
Aqui, “x” representa a concentração de íons H^+, que é usada para calcular o pH:
pH = -log[H^+]
pH = -log(2,45 times 10^-5)
pH approx 4,61

Resposta

O pH da solução de ácido hipocloroso 0,02 M é aproximadamente 4,61.

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