Questão 28. Qual é a concentração de
em cada uma das seguintes soluções a
?
b) HF
b) HF
Passo 1
O enunciado pede a concentração de
em uma solução de ácido fluorídrico. Dados fornecidos:
Pergunta: qual é
nessa solução a
.
Passo 2
Entendendo o que acontece: HF é um ácido fraco que se ioniza parcialmente segundo a reação
A constante de acidez
é definida por
onde
é a concentração de íons hidrogênio no equilíbrio,
é a concentração de fluoreto no equilíbrio e
é a concentração de HF que restou no equilíbrio. Cada variável representa concentração em
.
Passo 3
Fazendo uma tabela ICE (Inicial — Mudança — Equilíbrio):
Inicial: (desprezando a autoionização da água).
Mudança: diminui em
,
e
aumentam em
.
Equilíbrio: .
Inicial:
Mudança:
Equilíbrio:
Substituindo na expressão de
:
Então obtemos a equação
Passo 4
Transformando em equação polinomial:
Isto é uma equação quadrática
com
,
,
.
Aplicando a fórmula quadrática
Aplicando a fórmula quadrática
calculamos o discriminante:
Portanto
A raiz quadrada é aproximadamente
Escolhemos a raiz positiva (concentração positiva):
Passo 5
Verificando a aproximação simples: para ácidos fracos muitas vezes usamos
, onde
é a concentração inicial do ácido. Aqui isso dá
A diferença entre a aproximação e a solução exata é pequena. Checamos a regra do 5%:
. Logo a aproximação é válida e o valor calculado é confiável.