Uma solução aquosa 0,30 mol / L de um ácido fraco (HA) apresenta uma concentração de [H3 O^+]igual a 3, times 10^-2 mol / L em 298 K . Qual o valor da constante de acidez (Ka) desse ácido?

Passo 1

Beleza, aqui a gente tem um ácido fraco HA em solução aquosa de concentração inicial 0,30 mol/L. A medição mostrou que no equilíbrio a concentração de H₃O⁺ é 3,0×10⁻² mol/L, a 298 K. O que queremos é a constante de acidez Ka desse ácido.
Conteúdo: equilíbrio químico de ácidos fracos e definição de Ka. Vamos precisar montar uma tabela ICE (Inicial–Mudança–Equilíbrio) e usar a expressão
Ka = [H3O^+],[A^-][HA]

Passo 2

Primeiro liga o esquema da reação de dissociação do ácido fraco:
HA ;<=ftharpoons; H3O^+ + A^-
Por definição, a constante de acidez é
Ka = [H3O^+],[A^-][HA]
A gente já sabe que em equilíbrio .

Passo 3

Agora monta a tabela ICE (as concentrações em mol/L):
[HA] [H₃O⁺] [A⁻]
Inicial 0,30 ≈0 (da água) 0
Mudança –x +x +x
Equil. 0,30–x x = 3,0×10⁻² x = 3,0×10⁻²
Como a concentração de H₃O⁺ vem só do HA, definimos . Logo:
  • [HA]ₑ = 0,30 – 0,03 = 0,27 mol/L
  • [A⁻]ₑ = 0 + 0,03 = 0,03 mol/L

Passo 4

Substituindo na expressão de Ka:
Ka = [H3O^+], [A^-][HA] = (3,0times10^-2),(3,0times10^-2)0,27 = 9,0times10^-40,27
Fazendo a divisão:
Ka approx 3,3times10^-3

Resposta

A constante de acidez do ácido fraco é .

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