Se um ácido monoprótico suficiente é dissolvido em água para produzir uma solução 0.0150 M com um pH de 6.05, qual é a constante de equilíbrio do ácido?

Responda:

Ka=5.31011

Explicação:

A idéia aqui é que você precisa usar o pH da solução para determinar a concentração de íons hidrônio, H3O+, isso é necessário para que a solução tenha um pH de 6.05.

Mesmo sem fazer nenhum cálculo, você pode dizer que o constante de dissociação ácida, Ka, para esse ácido fraco monoprótico será muito, muito pequeno.

O pH da solução resultante é relativamente próximo ao pH de água pura à temperatura ambiente, o que significa que um número muito, muito pequeno de moléculas de ácido irá realmente ionizar.

Para encontrar o valor da constante de dissociação ácida, use um Mesa ICE usando um genérico HA ácido monoprótico

HA(aq]+H2O(l] H3O+(aq] + A(aq]

I 0.0150 0 0
C (x) (+x) (+x)
E (0.0150x) x x

Por definição, Ka será igual a

Ka=[H3O+][A][HA]

Agora use o pH da solução para determinar a concentração de equilíbrio de íons hidrônio

[H3O+]=10pH

[H3O+]=106.05=8.91107M

Como você pode ver a partir do Mesa ICE, a concentração de equilíbrio dos íons hidrônio, igual à da base conjugada do ácido A, é igual a x.

Isso significa que a expressão para Ka torna-se

Ka=xx0.0150x=(8.91107)20.01508.91107

O denominador pode ser aproximado com

0.01508.911070.0150

Isto significa que Ka será igual a

Ka=8.91210140.0150=5.31011

De fato, como previmos inicialmente, você está lidando com um ácido muito fraco.