Nos últimos 40 anos, os níveis de
atmosférico aumentaram cerca de
, de 315 ppm para 375 ppm. (a) Considerando que o pH médio da chuva limpa e não poluída, hoje, é de 5,4 , determine o pH da chuva não poluída há 40 anos. Admita que o ácido carbónico (
), formado pela reação do
com a água, é o único fator que influencia o pH.
(b) Que volume de
a
e 1 atm se dissolve num balde de
de água da chuva atualmente?
Passo 1
O enunciado fornece que, nos últimos 40 anos, a pressão parcial de
na atmosfera subiu de 315 ppm para 375 ppm e que o pH médio da chuva limpa hoje é 5,4. Pede-se (a) o pH da chuva não poluída há 40 anos, supondo que o único ácido que afeta o pH seja o ácido carbônico
formado pela dissolução de
na água e (b) o volume de
gasoso (a
C e 1 atm) dissolvido em 20,0 L de água de chuva hoje. O conteúdo necessário envolve equilíbrio de ácido fraco e uso da lei dos gases ideais.
Passo 2
Quando
se dissolve forma-se
, que se comporta como ácido fraco monoprótico:
A constante de acidez é
Como desprezamos a autoionização da água, assume-se
. Se a concentração de ácido carbônico em água é
, então
Passo 3
Usando o pH atual
e
:
Passo 4
Como
é proporcional à pressão parcial de
, temos
Logo
Passo 5
Para (b), o número de mols de
dissolvido hoje em 20,0 L de água é
Usando
a
K e
atm:
Resposta
O pH da chuva não poluída há 40 anos era aproximadamente
.
O volume de gasoso (
C, 1 atm) dissolvido em 20,0 L de água de chuva hoje é cerca de
L (ou
mL).
O volume de