Suponha que 315 mL de solução contenham 0,20 mol de HC2 H3 O2.
Qual é o pH da solução?

Passo 1

Beleza, resumindo o que a gente tem: 315 mL de solução com 0,20 mol de HC₂H₃O₂ (ácido acético). A parada aqui é equilíbrio de ácido fraco e pH. Pra resolver isso, vamos precisar da constante de ionização do ácido (Ka) e da definição de pH.

Passo 2

Primeiro joga o volume em litros e acha a concentração inicial de ácido:
Volume = 315 mL = 0,315 L
Concentração inicial c ;=;mol de ácidovolume (L) ;=;0,200,315 ;approx;0,635;M =
á

Passo 3

Teoria do equilíbrio de ácido fraco:
O ácido HC₂H₃O₂ se dissocia assim:
HC2H3O2;<=ftharpoons;H^+ + C2H3O2^-
A constante de ionização é
Ka ;=;[H^+],[C2H3O2^-][HC2H3O2]
Inicialmente temos [H^+] = x, [C2H3O2^-] = x, [HC2H3O2] = c - x e zero dos íons. No equilíbrio, a gente chama de Ka ;=;xcdot xc - x ;=;x^2c - x a quantidade que se ioniza:
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Passo 4

Sabendo que para ácidos fracos x^2 ;approx;Ka,c Longrightarrow x ;approx;raizKa,c , a gente quase não perde ácido, então x ;approx;raiz1,8times10^-5times0,635 ;=;raiz1,143times10^-5 ;approx;3,38times10^-3;M . Daí a conta vira:
Usando áé:
Esse é justamente .

Passo 5

Agora é só usar pH = pH = -log10(3,38times10^-3) approx 2,47 :

Resposta

O pH da solução é aproximadamente 2,47.

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