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Valor numérico da constante de dissociação do ácido acético = 1,8 · 10–5. Dada amostra de vinagre foi diluída com água até se obter uma solução de pH = 3. Nesta solução as concentrações, em mol/L, de CH3COO– e de CH3COOH são, respectivamente, da ordem de:

A) 3 · 10–1 e 5 · 10–10.
B) 3 · 10–1 e 5 · 10–2.
C) 1 · 10–3 e 2 · 10–5.
D) 1 · 10–3 e 5 · 10–12.
E) 1 · 10–3 e 5 · 10–2.
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Exercícios Para o Conhecimento

ano passado

Respostas

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há 5 meses

Para resolver essa questão, precisamos usar a constante de dissociação do ácido acético (Ka) e o pH da solução. 1. Cálculo da concentração de íons hidrogênio [H⁺]: O pH é dado como 3, então: \[ [H^+] = 10^{-pH} = 10^{-3} \, \text{mol/L} \] 2. Equilíbrio da dissociação do ácido acético: O ácido acético (CH₃COOH) se dissocia em íons acetato (CH₃COO⁻) e íons hidrogênio (H⁺): \[ CH_3COOH \rightleftharpoons CH_3COO^- + H^+ \] A constante de dissociação é dada por: \[ K_a = \frac{[CH_3COO^-][H^+]}{[CH_3COOH]} \] Sabendo que \( K_a = 1,8 \times 10^{-5} \) e que \( [H^+] = 10^{-3} \), podemos substituir na equação: \[ 1,8 \times 10^{-5} = \frac{[CH_3COO^-] \cdot 10^{-3}}{[CH_3COOH]} \] 3. Assumindo que a concentração inicial de CH₃COOH é \( C \): No equilíbrio, a concentração de CH₃COO⁻ será igual a [H⁺], ou seja, \( [CH_3COO^-] = 10^{-3} \). Substituindo na equação de \( K_a \): \[ 1,8 \times 10^{-5} = \frac{10^{-3} \cdot 10^{-3}}{C - 10^{-3}} \] \[ 1,8 \times 10^{-5} = \frac{10^{-6}}{C - 10^{-3}} \] Resolvendo para \( C \): \[ C - 10^{-3} = \frac{10^{-6}}{1,8 \times 10^{-5}} \] \[ C - 10^{-3} \approx 0,0556 \] \[ C \approx 0,0566 \, \text{mol/L} \] 4. Concentrações finais: - \( [CH_3COOH] \approx 0,0566 \, \text{mol/L} \) - \( [CH_3COO^-] = 10^{-3} \, \text{mol/L} \) Agora, analisando as alternativas: A) 3 · 10–1 e 5 · 10–10. B) 3 · 10–1 e 5 · 10–2. C) 1 · 10–3 e 2 · 10–5. D) 1 · 10–3 e 5 · 10–12. E) 1 · 10–3 e 5 · 10–2. A concentração de CH₃COO⁻ é \( 1 \times 10^{-3} \) e a de CH₃COOH é aproximadamente \( 5 \times 10^{-2} \). Portanto, a alternativa correta é: E) 1 · 10–3 e 5 · 10–2.

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ano passado

Analisando a questão, temos que a constante de dissociação do ácido acético (CH3COOH) é 1,8 x 10^-5. Quando o vinagre, que contém ácido acético, é diluído com água até obter uma solução de pH 3, significa que o meio é ácido, indicando que a concentração de íons H+ é alta. Neste caso, o ácido acético (CH3COOH) se dissocia em íons acetato (CH3COO-) e íons H+. Como o pH é 3, a concentração de H+ é 10^-3 mol/L. Para encontrar as concentrações de CH3COO- e CH3COOH, é necessário usar a equação do equilíbrio químico para a dissociação do ácido acético: CH3COOH + H2O ⇌ CH3COO- + H3O+ A constante de dissociação (Ka) é dada por: Ka = [CH3COO-][H3O+] / [CH3COOH] Substituindo os valores conhecidos: 1,8 x 10^-5 = x * 10^-3 / (0,001 - x) Como x é muito menor que 0,001, podemos considerar que 0,001 - x ≈ 0,001. Assim, podemos simplificar a equação para: 1,8 x 10^-5 = x * 10^-3 / 0,001 x = 1,8 x 10^-8 mol/L Portanto, a concentração de CH3COO- é da ordem de 10^-8 mol/L e a concentração de CH3COOH é da ordem de 10^-3 mol/L. Assim, a alternativa correta é: C) 1 · 10^-3 e 2 · 10^-5.

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