Uma solução
de ácido benzóico possui
. Calcule Ka para o ácido comestas informações.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma solução de ácido benzóico com concentração de
e a concentração de íons hidroxônio
. Nosso objetivo é calcular a constante de dissociação ácida, conhecida como
, desse ácido.
Para isso, vamos usar conceitos de equilíbrio químico e a expressão da constante de dissociação ácida. Não se preocupe se isso parecer complicado agora, vamos passo a passo entender tudo!
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar como o ácido benzóico se dissocia em água. A reação é a seguinte:
Aqui, o ácido benzóico (
) se separa em íon benzóato (
) e íon hidroxônio (
).
Passo 3
Vamos definir as concentrações no equilíbrio. Inicialmente, a concentração de ácido benzóico é
, e não há íons benzóato nem hidroxônio. À medida que o ácido se dissocia, uma quantidade
de ácido se transforma em íons. Então, no equilíbrio teremos:
Passo 4
O problema nos diz que
. Isso significa que
. Agora podemos calcular a concentração de ácido não dissociado no equilíbrio:
Passo 5
Agora, vamos usar a expressão da constante de dissociação ácida (
), que é dada por:
Substituindo os valores que temos:
Passo 6
Vamos calcular o valor de
:
Resposta
A constante de dissociação ácida (
) do ácido benzóico é aproximadamente
.