16) Imagine que se tenha uma solução de ácido fórmico (HCO2H) 0,30 mol L-1 e que a ela seja adicionado formiato de sódio (NaHCO2) suficiente para se

16) Imagine que se tenha uma solução de ácido fórmico (HCO2H) 0,30 mol L-1 e que a ela seja adicionado formiato de sódio (NaHCO2) suficiente para se ter uma solução 0,1 mol L-1 em relação ao sal. Calcule o pH da solução de ácido fórmico antes e depois da adição do formiato de sódio.

Química

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Colegio Fazer Crescer

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João Pedro

29/08/2019

💡 3 Respostas

Andre Smaira

02.10.2019

Vamos separar a questão em antes e depois da adição de formiato

Antes:

Vamos montar um quadro de equilíbrio da dissociação do ácido fórmico

| :--------: | :-----------: | :-----: | :------: |

| ÍNICIO | 0,30 mol | 0 | 0 |

Usando o k_a do ácido fórmico: 1,8.10^-4; podemos achar a concentração de H⁺ necessária para encontrar o pH:

$\eqalign{&k_{a}=\dfrac{[produtos]}{[reagentes]}\\& 1,8\times 10^{-4}=\dfrac{x\times x}{(0,30-x)}\\& (0,30\times1,8\times10^{-4})-(x\times1,8\times 10^{-4})=x^{2}\\& x^{2}+1,8\times10^{-4}x-0,54\times10^{-4}=0}$

Usando a equação de Bháskara:

$\eqalign{&x_{1}=\dfrac{-1,8\times10^{-4}+\sqrt{(-1,8\times10^{-4})^{2}-4\times(-0,54\times10^{-4})}}{2}\\& x_{1}=\dfrac{-1,8\times10^{-4}+\sqrt{2,16\times10^{-4}}}{2}\\& x_{1}=\dfrac{-1,8\times10^{-4}+1,4696938\times10^{-2}}{2}\\& x_{1}=\dfrac{1,45\times10^{-2}}{2}\\& x_{1}=0,725847\times10^{-2}}$

Excluímos a raíz x₂, porque seria negativa e não teria sentido químico.

Usando agora o valor da concentração de H⁺, calcula-se o pH:

$\eqalign{&pH=-log[H^{+}]\\& pH=-log(0,725847\times10^{-2})\\& pH=2,14}$

Depois:

Vamos montar um quadro de equilíbrio que represente o efeito da adição de formiato:

| :--------: | :------------: | :----------------: | :-----------------: |

| INÍCIO | 0,2928 mol | 0,00725847 mol | 1,00725847 mol |

Usando o k_a:

$\eqalign{&1,8\times 10^{-4}=\dfrac{(0,00725847-x)\times(1,00725847- x)}{(0,2928+x)}\\& (0,2928\times1,8\times 10^{-4})+(x\times1,8\times 10^{-4})=(0,00725847\times1,00725847)+(-x\times1,00725847)+(0,00725847\times x)+(-x\times x)\\& 0,52704\times 10^{-4}+1,8\times 10^{-4}x=0,0073111-1,00725847x+0,00725847x-x^{2}\\& x^{2}+x-0,0073=0}$

Usando Bháskara encontra-se x = 0,00724747 mol

Logo, [H⁺] = 0,00725847 - 0,00724747 = 1,09959.10^-5

$\eqalign{&pH=-log(1,09959\times10^{-5})\\& pH=4,96}$

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