Question

Um estudante preparou uma solução 0,5 mol/L de um ácido fraco e, experimentalmente, mediu o pH desta solução, encontrando-o igual a 5,5. Calcule o Ka para o ácido e seu grau de ionização (α) em porcentagem.

Answer 1

Resposta:

Dados:

M= 0,5 mol/L

pH= 5,5

Ka= ?

α= ?

- calcular a concentração de H+ ([H+])

Aplicar:  pH = -log [H+]  

5,5 = -log [H+]  

[H+] = 10^-5,5

[H+] = 0.00000316227 mol/L  

- calcular o grau de ionização (α)

grau de ionização = número de moléculas ionizadas / número de moléculas totais  

[H+] = M . α

α = 1 x 10^-5,5 / 5 x 10-¹

α = 3,16 x 10-⁶ / 5 x 10-¹

α = 6,32 x 10-⁶

α = 6,32 x 10-⁶ . 1 x 10²

α = 6,32 x 10-⁴

α ≅ 0.000632%

- cálculo da constante de ionização (Ka)

constante de ionização = (grau de ionização)² x molaridade  

Ka = (0,00000632)² x 0,5  

Ka = 0.0000000000389 x 0,5  

Ka = 3,89 x 10-¹¹ . 5 x 10-¹

Ka ≅ 1,945 x 10-¹¹

Answer 2

A constante de ionização Ka é igual a $Ka = 1,945 * 10^-^1^1$ e o o grau de ionização α igual a $\alpha =0.000632\%$.

A variação de pH mostra a quantidade de acidez ou basicidade de uma solução. O pH (potencial hidrogenionico) de uma solução pode variar de 0 a 14. Numa solução ácida pode ter pH de 0 a 6, sendo 7 pH neutro e uma solução básica pode ter pH de 8 a 14.

Sabe - se que a solução do ácido possui concentração molar, M de 0,5 mol/L, e possui pH igual a 5,5.

Para encontrar a constante de ionização Ka e o grau de ionização α, precisamos primeiro achar a concentração de íons de hidrogênio presente na molécula, pela seguinte equação :

$pH = -log [H^+]\\ 5,5 = -log [H^+]\\\[H^+] = 10^-^5^,^5\\\[H^+] = 3,16 * 10^-^6$mol/L

Sabendo agora o valor da concentração de hidrogênio, pode encontrar   grau de ionização α, pela razão da concentração molar do ácido, M e a concentração do hidrogênio, da seguinte forma:

$[H^+] = M*\alpha \\\alpha =\frac{[H^+] }{M}\\\alpha = \frac{[3,16 * 10^-^6] }{ 5 *10^-^1 }\\\alpha = 6,32 *10^-^6 (*100)\\\alpha =0.000632\%$

Sabe - se que constante de ionização Ka, pode ser calculada pelo produto do grau de ionização ao quadrado e da concentração molar:

$Ka = (0,00000632)^2 * 0,5 mol/L\\Ka = 0.0000000000389 * 0,5 mol/L\\Ka = 3,89 *10^-^1^1 * 5 * 10^-^1\\Ka = 1,945 * 10^-^1^1$

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