Físico-Química

Mensagem não lidapor **Diegooo** » Seg 28 Mai, 2012 17:38

Qual deve ser a concentração em milimol por litro, de uma solução de um ácido $HA$ , cujo $pKa=6$ , para que a mesma tenha um $pH=4?$

Resposta

10milimol por litro

Resolvendo:

$HA_{(aq)} + H_2O_{(l)} \rightarrow H_3O^+_{(aq)} + A^-_{(aq)}$ $pka=6$

$pka = -log ka$
$pka=log\frac{1}{ka}$
$6=log\frac{1}{ka}$
$10^6=\frac{1}{ka}$
$ka=10^{-6}$

Logo:

$ka= \frac{H_3O^+ + A^-}{HA}$
$10^{-6}= \frac{H_3O^+ + A^-}{HA}$
$HA= \frac{H_3O^+ + A^-}{10^{-6}}$ $(I)$

Desejamos obter uma solução deste ácido com $pH=4$

$pH=-log[H^+]$
$4=-log[H^+]$
$10^4=\frac{1}{[H^+]}$
$[H^+]=[H_3O^+]=10^{-4}$ $(II)$

Substituindo $II$ em $I$

$HA=\frac {10^{-4}+A^-}{10^{-6}}$

Há algum problema em considerar a concentração de $A^-$ igual a $10^{-4}$

Olá, Dieggo!

Você está é somando as concentrações dos produtos (o certo é multiplicá-las).As concentrações finais do ânion e do cátion serão as mesmas. Logo:
$k_{a} \, = \, 10^{-6}$
$[H_{3}O^{+}] \, = \, [A^{-}] \, = \, 10^{-4} \,\, M$

$k_{a} \, = \, \frac{[H_{3}O^{+}] \cdot [A^{-}]}{[HA]} \\ \\ \left[HA\right] = \, \frac{[H_{3}O^{+}]^{2}}{k_{a}} \,\,\, \Rigtharrow \,\,\, [HA] \, = \, \frac{10^{-8}}{10^{-6}} \\ \\ \left[HA\right] \, = \, 10^{-2} M$
Como a questão pede em milimol por litro, temos:
$\boxed{\boxed{[HA] \, = \, 10 \,\, mM}}$
Um abraço!

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