Química analítica

a) Para calcular a porcentagem de ionização do ácido fórmico (HCO2H), podemos utilizar a fórmula: % de ionização = (Ka / C) x 100 Onde Ka é a constante de ionização do ácido e C é a concentração do ácido. Substituindo os valores fornecidos, temos: % de ionização = (1,77x10^-4 / 0,1) x 100 % de ionização = 1,77x10^-3 x 100 % de ionização = 0,177% Portanto, a porcentagem de ionização do ácido fórmico é de 0,177%. b) Para calcular o pH de uma solução de ácido ftálico (H2Ft) 0,1000 mol/L, podemos utilizar a fórmula: pH = -log[H+] Onde [H+] é a concentração de íons hidrogênio na solução. Como o ácido ftálico é um ácido diprótico, ele libera dois íons H+ por molécula. Portanto, a concentração de íons hidrogênio será o dobro da concentração do ácido. Assim, temos: [H+] = 2 x 0,1000 mol/L [H+] = 0,2000 mol/L Agora, podemos calcular o pH: pH = -log(0,2000) pH ≈ 0,70 Portanto, o pH da solução de ácido ftálico é aproximadamente 0,70. c1) Para calcular o pH da mistura quando o volume total for 75 mL, devemos considerar a reação entre o ácido ftálico e o hidróxido de sódio (NaOH). Como o ácido ftálico é diprótico, ele reage com dois mols de NaOH para cada mol de ácido. Primeiro, calculamos a quantidade de ácido ftálico que reagiu: n(H2Ft) = C x V n(H2Ft) = 0,1000 mol/L x 0,075 L n(H2Ft) = 0,0075 mol Agora, calculamos a quantidade de NaOH que reagiu: n(NaOH) = C x V n(NaOH) = 0,1000 mol/L x 0,025 L n(NaOH) = 0,0025 mol A quantidade de ácido ftálico que não reagiu é a diferença entre a quantidade inicial e a quantidade que reagiu: n(H2Ft não reagido) = n(H2Ft inicial) - n(H2Ft reagido) n(H2Ft não reagido) = 0,1000 mol - 0,0075 mol n(H2Ft não reagido) = 0,0925 mol Agora, podemos calcular a concentração do ácido ftálico não reagido: C(H2Ft não reagido) = n(H2Ft não reagido) / V(total) C(H2Ft não reagido) = 0,0925 mol / 0,075 L C(H2Ft não reagido) = 1,2333 mol/L Finalmente, calculamos o pH da mistura: pH = -log[H+] [H+] = C(H2Ft não reagido) pH = -log(1,2333) pH ≈ 0,91 Portanto, o pH da mistura quando o volume total for 75 mL é aproximadamente 0,91. c2) Para calcular o pH da mistura quando o volume total for 100 mL, seguimos o mesmo raciocínio do item c1), considerando que agora adicionamos 100 mL de NaOH. Calculando a quantidade de ácido ftálico que reagiu: n(H2Ft) = C x V n(H2Ft) = 0,1000 mol/L x 0,100 L n(H2Ft) = 0,0100 mol Calculando a quantidade de NaOH que reagiu: n(NaOH) = C x V n(NaOH) = 0,1000 mol/L x 0,050 L n(NaOH) = 0,0050 mol Calculando a quantidade de ácido ftálico não reagido: n(H2Ft não reagido) = n(H2Ft inicial) - n(H2Ft reagido) n(H2Ft não reagido) = 0,1000 mol - 0,0100 mol n(H2Ft não reagido) = 0,0900 mol Calculando a concentração do ácido ftálico não reagido: C(H2Ft não reagido) = n(H2Ft não reagido) / V(total) C(H2Ft não reagido) = 0,0900 mol / 0,100 L C(H2Ft não reagido) = 0,9000 mol/L Calculando o pH da mistura: pH = -log[H+] [H+] = C(H2Ft não reagido) pH = -log(0,9000) pH ≈ 0,05 Portanto, o pH da mistura quando o volume total for 100 mL é aproximadamente 0,05.