Uma solução aquosa 100 mL de uma solução aquosa 0.1 molL de ácido fluoridrico é neutralizada parcialmente por uma solução aquosa de 120 mL de uma solução aquosa de NaOH 0,05 mol L. Determine o pH final da solução.
Dados: pKa = 3,2; log2 = 0,3; log 3 = 0,48
A) 2,9
B)3,2
C)3,4
D)3,6
E)4,0
Gabarito: C
Físico-Química ⇒ Neutralização parcial Tópico resolvido
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Dez 2023
18
23:11
Re: Neutralização parcial
SCHOKKANTE,
[tex3]n(HF)=0,1 \cdot 0,1 \; \text{mol}=0,01 \; \text{mol}[/tex3]
[tex3]n(NaOH)=0,12 \cdot 0,05 \; \text{mol}=6 \cdot 10^{-3} \; \text{mol}.[/tex3]
O volume da solução é [tex3]V=100+120=220 \; \text{mL}.[/tex3]
Assim, [tex3][HF]_0=\frac{0,01}{0,22}\text{M}=0,045 \; \text{M}, \; \; [NaOH]_0=0,027 \; \text{M}.[/tex3]
Inicialmente, podemos considerar a reação de neutralização, de modo que os íons hidroxila provenientes do NaOH são completamente consumidos (isso reflete o fato de que, na situação de equilíbrio, a concentração de OH- é desprezível, conforme você pode ver nas próprias alternativas possíveis)
[tex3]HF_{(aq)}+OH^{-}_{(aq)} \rightarrow H_2O_{(l)}+F^{-}_{(aq)}.[/tex3]
Sobram [tex3]0,045-0,027=0,018 \; \text{M}[/tex3] de HF, e ficamos com [tex3]0,027 \; \text{M}[/tex3] de fluoreto.
Daí, consideramos por fim o equilíbrio do ácido:
[tex3]HF_{(aq)} \rightleftharpoons H^{+}_{(aq)}+F^{-}_{(aq)}[/tex3]
[tex3][HF]=0,018-x \approx 0,018 \; ; \; \; \; \; [F^{-}]=0,027+x \approx 0,027 \; ; \; \; \; \; [H^{+}]=x.[/tex3]
[tex3]K_a=\frac{0,027x}{0,018}=\frac{3x}{2} \Longrightarrow x=\frac{2K_a}{3} \Longrightarrow \log(x)=\log(2)-\log(3)+\log(K_a)=-3,2-0,18 = -3,38 \Longrightarrow \boxed{-\log(x)=\text{pH} \approx 3,4}[/tex3]
Alternativa C
[tex3]n(HF)=0,1 \cdot 0,1 \; \text{mol}=0,01 \; \text{mol}[/tex3]
[tex3]n(NaOH)=0,12 \cdot 0,05 \; \text{mol}=6 \cdot 10^{-3} \; \text{mol}.[/tex3]
O volume da solução é [tex3]V=100+120=220 \; \text{mL}.[/tex3]
Assim, [tex3][HF]_0=\frac{0,01}{0,22}\text{M}=0,045 \; \text{M}, \; \; [NaOH]_0=0,027 \; \text{M}.[/tex3]
Inicialmente, podemos considerar a reação de neutralização, de modo que os íons hidroxila provenientes do NaOH são completamente consumidos (isso reflete o fato de que, na situação de equilíbrio, a concentração de OH- é desprezível, conforme você pode ver nas próprias alternativas possíveis)
[tex3]HF_{(aq)}+OH^{-}_{(aq)} \rightarrow H_2O_{(l)}+F^{-}_{(aq)}.[/tex3]
Sobram [tex3]0,045-0,027=0,018 \; \text{M}[/tex3] de HF, e ficamos com [tex3]0,027 \; \text{M}[/tex3] de fluoreto.
Daí, consideramos por fim o equilíbrio do ácido:
[tex3]HF_{(aq)} \rightleftharpoons H^{+}_{(aq)}+F^{-}_{(aq)}[/tex3]
[tex3][HF]=0,018-x \approx 0,018 \; ; \; \; \; \; [F^{-}]=0,027+x \approx 0,027 \; ; \; \; \; \; [H^{+}]=x.[/tex3]
[tex3]K_a=\frac{0,027x}{0,018}=\frac{3x}{2} \Longrightarrow x=\frac{2K_a}{3} \Longrightarrow \log(x)=\log(2)-\log(3)+\log(K_a)=-3,2-0,18 = -3,38 \Longrightarrow \boxed{-\log(x)=\text{pH} \approx 3,4}[/tex3]
Alternativa C
Editado pela última vez por παθμ em 19 Dez 2023, 12:05, em um total de 1 vez.
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