Qual é o pH de equilíbrio de uma solução inicialmente 0.64M do ácido monoprótico ácido benzoico (HA) a 25 ^ @ C (Ka = 6,3 x 10 ^ -5)?

Qual é o pH de equilíbrio de uma solução inicialmente 0.64M do ácido monoprótico ácido benzoico (HA) a 25 ^ @ C (Ka = 6,3 x 10 ^ -5)?
Anonim

Responda:

Ver abaixo:

Explicação:

Comece configurando uma tabela ICE:

Nós temos a seguinte reação:

#HA (aq) + H_2O (aq) le right right right right right right A A A A A A ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ (A) + H_3O ^ (+) (aq) #

E nós temos uma concentração inicial de # HA # em 0,64 # moldm ^ -3 #, então vamos ligar o que temos na tabela ICE:

#color (branco) (mmmmmi) AH (aq) + H_2O (l) colheres à direita A ^ (-) (aq) + H_3O ^ (+) (aq) #

# "Inicial:" cor (branco) (mm) 0.64cor (branco) (miimm) -cor (branco) (mmmmm) 0cor (branco) (mmmmmm) 0 #

# "Alterar:" cor (branco) (im) -xcor (branco) (miimm) -cor (branco) (mmmm) + xcor (branco) (mmmmii) + x #

# "Eq:" cor (branco) (mmm) 0,64-xcolor (branco) (iimm) -color (branco) (mmmmm) xcolor (branco) (mmmmmm) x #

Agora usando o # K_a # expressão:

#K_a = (H_3O ^ (+) vezes A ^ (-)) / HA #

De nossa mesa de gelo e os valores dados, podemos ligar todos os valores de equilíbrio no # K_a # expressão como # K_a # é constante.

# (6,3 vezes10 ^ -5) = (x ^ 2) / (0,64-x) #

No entanto, a mudança na concentração do ácido pode ser considerada insignificante, devido a # K_a # sendo pequeno: # (0,64-x = 0,64) #

A equação acima também pode ser resolvida configurando uma equação quadrática, mas você economiza tempo fazendo a suposição de que a mudança na concentração é desprezível - e termina na mesma resposta.

# (6,3 vezes10 ^ -5) = (x ^ 2) / (0,64) #

Conseqüentemente:

# x = 0,0063498031 #

Lá a equação se torna:

# H_3O ^ (+) = x = 0,0063498031 #

# pH = -log H_3O ^ (+) #

# pH = -log 0,0063498031 #

#pH aproximadamente 2,2 #