Físico-Química ⇒ (Ufsm 2004) Equilíbrio Iônico

[danCMen1415]

Na construção de barragens, usa-se o concreto. Nos primeiros dias de confecção, o concreto tem pH alcalino, o que protege a ferragem da oxidação. Com o tempo, o pH diminui pela carbonatação do concreto que se dá pela reação com o H2CO3.
Em um teste de carbonatação feito em laboratório, foi usada uma solução de H2CO3 de concentração 0,02 mol.L¢, a qual apresenta um grau de dissociação de 0,45%, a 25°C. O valor da primeira constante de ionização do H2CO3, nessa temperatura, é, aproximadamente,
a) 0,9 × [tex3]10^{-5}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]10^{-5}[/tex3]

b) 9 × [tex3]10^{-5}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]10^{-5}[/tex3]

c) 0,4 × [tex3]10^{-7}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]10^{-7}[/tex3]

d) 9 × [tex3]10^[-7}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]10^[-7}[/tex3]

e) 4 × [tex3]10^{-7}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]10^{-7}[/tex3]

Gabarito: Letra E
Já vi resoluções resolverem essa questão pela Lei de Ostwald. Mas minha dúvida é quanto ao meio normal de se resolver Ki=([tex3]\frac{[Produtos]}{[Reagentes]}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\frac{[Produtos]}{[Reagentes]}[/tex3]

), sabe? Tentei resolver assim, buscando a primeira constante como a questão pediu, mas não bateu com o gabarito. Questões assim (para ácidos fracos) só são resolvidas pela Lei de Ostwald ou resolve-se pelo caminho que tentei também? Se sim, gostaria da resolução pelo segundo caminho, por favor. Abraços!

[Helo]

Olá!
Neste caso usar a lei de Ostwald seria mais conveniente pelo fato do alfa (grau de ionização) ser menor que 5%, contudo bastaria fazer [tex3]K_{a}=M*\alpha ^2[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]K_{a}=M*\alpha ^2[/tex3]

. Porém, há uma outra forma de resolver a questão, que é montando a tabelinha a seguir:

Código: Selecionar tudo

[tex3]\begin{array} {|c|c|c|c|c|} \hline & H_{2}CO_{3} & H_{2}O & H_{3}O^+ & HCO_{3}^- \\ \hline inicio & 2*10^{-2}~~mol/L & - & 0 & 0 \\ \hline reage~~e~~forma & 9*10^{-5}~~mol/L & - & 9*10^{-5}~~mol/L & 9*10^{-5}~~mol/L \\ \hline equilibrio & 2*10^{-2}~~mol/L & - & 9*10^{-5}~~mol/L & 9*10^{-5}~~mol/L \\ \hline \end{array}[/tex3]

Na linha Reage e Forma reagiu-se apenas 0,45% da quantidade inicial da molaridade, e formou-se a mesma quantidade obedecendo a estequiometria da reação. Agora basta fazer:

[tex3]\\K_{a}=\frac{[H_{3}O^+]*[HCO_{3}^-]}{[H_{2}CO_{3}]} \\ \\K_{a}=\frac{(9*10^{-5})^2}{2*10^{-2}} \\ K_{a}=4,05*10^{-7}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\\K_{a}=\frac{[H_{3}O^+]*[HCO_{3}^-]}{[H_{2}CO_{3}]} \\ \\K_{a}=\frac{(9*10^{-5})^2}{2*10^{-2}} \\ K_{a}=4,05*10^{-7}[/tex3]

[danCMen1415]

Olá!
Neste caso usar a lei de Ostwald seria mais conveniente pelo fato do alfa (grau de ionização) ser menor que 5%, contudo bastaria fazer [tex3]K_{a}=M*\alpha ^2[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]K_{a}=M*\alpha ^2[/tex3]

. Porém, há uma outra forma de resolver a questão, que é montando a tabelinha a seguir:

Código: Selecionar tudo

[tex3]\begin{array} {|c|c|c|c|c|} \hline & H_{2}CO_{3} & H_{2}O & H_{3}O^+ & HCO_{3}^- \\ \hline inicio & 2*10^{-2}~~mol/L & - & 0 & 0 \\ \hline reage~~e~~forma & 9*10^{-5}~~mol/L & - & 9*10^{-5}~~mol/L & 9*10^{-5}~~mol/L \\ \hline equilibrio & 2*10^{-2}~~mol/L & - & 9*10^{-5}~~mol/L & 9*10^{-5}~~mol/L \\ \hline \end{array}[/tex3]

Na linha Reage e Forma reagiu-se apenas 0,45% da quantidade inicial da molaridade, e formou-se a mesma quantidade obedecendo a estequiometria da reação. Agora basta fazer:

[tex3]\\K_{a}=\frac{[H_{3}O^+]*[HCO_{3}^-]}{[H_{2}CO_{3}]} \\ \\K_{a}=\frac{(9*10^{-5})^2}{2*10^{-2}} \\ K_{a}=4,05*10^{-7}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\\K_{a}=\frac{[H_{3}O^+]*[HCO_{3}^-]}{[H_{2}CO_{3}]} \\ \\K_{a}=\frac{(9*10^{-5})^2}{2*10^{-2}} \\ K_{a}=4,05*10^{-7}[/tex3]

Ahh, sim. Entendi! Valeu!!!

[skulllsux189]

pode me explicar o que o alfa?

[analuizascrr]

pode me explicar o que o alfa?

Alfa é o grau de ionização ou o grau de dissociação iônica.
[tex3]\alpha [/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\alpha [/tex3]

= nº de mols ionizados / nº de mols iniciais