4. Quando uma solução de ácido acético 0,033 mol L-1 à 25º C é colocada numa célula de condutividade tendo constante igual a 0,15 cm-1, obtém-se um...

Para calcular a condutividade da solução, podemos utilizar a fórmula: κ = G / l Onde κ é a condutividade, G é a condutância e l é a distância entre as placas da célula de condutividade. Sabemos que a resistência da solução é de 500 Ω e que a constante da célula é de 0,15 cm-1. Podemos calcular a condutância: G = 1 / R = 1 / 500 Ω = 0,002 S A distância entre as placas não foi informada na questão, portanto não é possível calcular a condutividade. Para calcular o grau de ionização do ácido acético, podemos utilizar a fórmula: α = (κobs / κteo) x 100 Onde α é o grau de ionização, κobs é a condutividade observada, κteo é a condutividade teórica, calculada a partir da soma das condutividades iônicas dos íons presentes na solução. A condutividade iônica do H3O+ é de 349,8 Ω-1 cm2 mol-1 e a do Ac- é de 40,9 Ω-1 cm2 mol-1. Portanto, a condutividade teórica é: κteo = λ(H3O+) x [H3O+] + λ(Ac-) x [Ac-] Onde [H3O+] e [Ac-] são as concentrações dos íons na solução. Como o ácido acético é um ácido fraco, podemos considerar que a concentração de H3O+ é igual à concentração de ácido acético ionizado. Portanto: κteo = λ(H3O+) x [Ac-] + λ(Ac-) x [Ac-] = (λ(H3O+) + λ(Ac-)) x [Ac-] κteo = (349,8 + 40,9) Ω-1 cm2 mol-1 x 0,033 mol L-1 = 14,63 Ω-1 cm2 Substituindo os valores na fórmula do grau de ionização: α = (κobs / κteo) x 100 = (κobs / 14,63) x 100 α = (0,002 / 14,63) x 100 = 0,0136 x 100 = 1,36% Para calcular a constante de ionização do ácido acético, podemos utilizar a expressão: Ka = [H3O+] x [Ac-] / [HAc] Onde [H3O+], [Ac-] e [HAc] são as concentrações dos íons na solução. Como o ácido acético é um ácido fraco, podemos considerar que a concentração de H3O+ é igual à concentração de ácido acético ionizado. Portanto: [HAc] = [Ac-] + [H3O+] = [Ac-] + α x C Onde C é a concentração inicial do ácido acético. Substituindo os valores: [HAc] = 0,033 mol L-1 + 0,0136 x 0,033 mol L-1 = 0,03345 mol L-1 Substituindo os valores na expressão da constante de ionização: Ka = [H3O+] x [Ac-] / [HAc] = α x C x α x C / (C - α x C) = α2 x C / (1 - α) Ka = (0,0136)2 x 0,033 mol L-1 / (1 - 0,0136) = 1,8 x 10-5 mol L-1 Portanto, a constante de ionização do ácido acético é 1,8 x 10-5 mol L-1.