(a) Usando os coeficientes de atividade, calcule o pH de uma solução contendo uma razão molar
de
, em que
é o ácido cítrico. Admita que a força iônica seja de
.
(b) Qual será o pH se a força iônica se elevar a
e a razão molar
for mantida constante?
(b) Qual será o pH se a força iônica se elevar a
Passo 1
O enunciado pede o pH de uma solução em que existe o equilíbrio
cuja constante de acidez corresponde a
do ácido cítrico (valor tabulado
). A razão molar fornecida é
e teremos que usar coeficientes de atividade para
e
.
Passo 2
Para sistemas onde entramos em conta de atividades, usamos a forma de Henderson–Hasselbalch ajustada:
com
. Logo
Passo 3
Substituindo a razão de concentrações
, temos
Passo 4
Usamos a lei de Debye–Hückel limite para estimar
:
onde
é a força iônica. Para cada caso calculamos
e
.
Passo 5
Caso (a):
,M,
.
Logo
e
Passo 6
Caso (b):
,M,
.
Resposta
(a)
(b)
(b)