14. Para uma solução de ácido sulforoso 0,450 mol L-1: calcule o pH e a concentração de todas as espécies no equilíbrio químico. (R: pH = 1,10; [HS...

Para resolver esse problema, precisamos utilizar as equações de equilíbrio químico do ácido sulfuroso. A equação química para a dissociação do ácido sulfuroso é: SO2 + H2O ⇌ HSO3- + H+ A partir dessa equação, podemos escrever a expressão da constante de equilíbrio (Ka) para o ácido sulfuroso: Ka = [HSO3-][H+]/[SO2] Sabemos que a concentração inicial do ácido sulfuroso é 0,450 mol/L. No equilíbrio, a concentração de HSO3- será x, a concentração de H+ será x e a concentração de SO2 será 0,450 - x. Substituindo esses valores na expressão de Ka, temos: Ka = x^2/(0,450 - x) Como o pH é dado por pH = -log[H+], precisamos encontrar a concentração de H+ para calcular o pH. Podemos fazer isso a partir da equação de equilíbrio químico, que nos diz que [H+] = x. Substituindo esse valor na expressão do Ka, temos: Ka = x^2/(0,450 - x) 1,6 x 10^-2 = x^2/(0,450 - x) Resolvendo essa equação do segundo grau, encontramos que x = 7,93 x 10^-2 mol/L. Esse valor é a concentração de H+ no equilíbrio, e podemos usar ele para calcular o pH: pH = -log[H+] pH = -log(7,93 x 10^-2) pH = 1,10 Agora, podemos usar a concentração de H+ para calcular as concentrações das outras espécies no equilíbrio. A concentração de HSO3- é igual a x, que é 7,93 x 10^-2 mol/L. A concentração de SO2 é igual a 0,450 - x, que é 0,371 mol/L. Finalmente, podemos calcular a concentração de HSO3- a partir da equação de conservação de massa: [HSO3-] + [HSO4-] = 0,450 [HSO3-] = 0,450 - [HSO4-] = 0,450 - x = 0,079 mol/L Portanto, as concentrações das espécies no equilíbrio são: [HSO3-] = 0,079 mol/L, [SO2-] = 6,4 x 10^-8 mol/L e [HSO+] = 0,371 mol/L.