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Dúvida pH / Concentração

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Dúvida pH / Concentração

Mensagem por Spawn* em Ter Out 07 2014, 16:24

Um ácido monoprótico, representado por HA, se ioniza parcialmente em água a 25 °C, conforme indicado na equação:

HA  ----> H+ +  A- 

onde a constante de equilíbrio é 1,0 x 10^-5.

Ao se dissolver 0,10 mol de HA em água, formando 1,0L de solução, no equilíbrio tem-se pH mais próximo de:

(A) 1
(B) 2
(C) 3
(D) 4
(E) 6

Então amigos, procurando na internet a resolução deste exercício, eu encontrei isso:  

HA ---> H+ + A-, 


Kc = (H+).(A-)
       _________
            (HA) 




No equilíbrio a (H+) = (A-), então: 

Ka = (H+)^2
     _________
          (HA)


temos (HA) = 0,1mol/L e Ka = 1.0 x 10^-5, logo: 


1.0 x 10^-5 = (H+)^2
                     _______
                          0,1 


(H+)^2 = 1.0 x 10^-5 x 10^-1 


(H+)^2= 1.0 x 10^-6 

(H+) = 10^-3


então pH = -log 10^-3 = 3


Detalhe para a linha em vermelho.... a resolução parece estar totalmente beleza. Com exceção dessa consideração que foi usada.... pelo que sei no EQUILÍBRIO as CONCENTRAÇÕES são CONSTANTES e não IGUAIS.

Como assim? Ele considerou que sejam iguais... quem garante? Vi outra resolução na internet que segue o mesmo princípio... tem alguma propriedade do equilíbrio que eu não sei?

Muito obrigado!

Spawn*
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Re: Dúvida pH / Concentração

Mensagem por marioh em Sab Out 11 2014, 16:09

O que ele considerou foi baseado na proporção estequiométrica, observe:

A terceira linha representa as quantidades em mol no equilíbrio de cada composto baseado na estequiometria. Para obter a concentração basta dividir pelo volume da solução. Note que as quantidades em mols reagentes gerados SÃO IGUAIS. O que eu acho que você deve ter confundido é que no equilíbrio você não pode afirmar que a quantidade de reagente inicial é a mesma do produto, ou seja, "se eu colocar 1 mol de reagente vai formar 1  mol de produto se a estequiometria for 1:1". Isto realmente está errado já que se isso acontecesse não haveria mais reagente e a reação teria sido completa.

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Re: Dúvida pH / Concentração

Mensagem por Spawn* em Sab Out 11 2014, 19:57

Entendi amigo! Muito obrigado!

Ele se referiu então que a quantidade de cátions e ânions formados será igual! Isso se deve por ser um ácido monoprótico e "simples" né. Se fosse um composto formado por vários átomos de vários elementos creio que essa regra não poderia ser aplicada. Certo?

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Re: Dúvida pH / Concentração

Mensagem por marioh em Dom Out 12 2014, 00:11

Na verdade isto se aplica qualquer reação reversível no equilíbrio, desde que você tenha a reação balanceada. Uma dica é fazer a tabelinha das quantidades em mols dos compostos no decorrer da reação. Por exemplo, se fosse o caso da famosa síntese da amônia e que começamos com 4,5 mol de hidrogênio e 7,1 mol de nitrogênio, também por exemplo:

A primeira linha representa a quantidade inicial dos reagentes e produtos antes de começar a reação. A segunda aquilo que reagiu e se formou, baseado na estequiometria, quando a reação entrou em equilíbrio. A terceira linha, as quantidades em mols de todos os componentes da reação:para os reagentes o inicial subtraído do que reagiu; para os produtos tudo aquilo que foi gerado da reação.

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Re: Dúvida pH / Concentração

Mensagem por Spawn* em Seg Out 13 2014, 12:23

Só não entendi esses valores de 4,5 e 7,1. Você arbitrou aleatoriamente né? scratch Pois se fosse levar esta reação a sério, o hidrogênio seria o reagente limitante, pois para reagir 7,1 mol de N2 é preciso 21,3 mols de H2.

Mas isso não vem ao caso... é uma reação diferente da que eu tinha dúvida.

A princípio eu acho que entendi... a quantidade de produtos gerados, por se tratar de proporção estequiométrica 1:1 (nos produtos), dividindo a quantidade formada pelo volume, a concentração dos produtos na reação que eu citei será sempre igual né.

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Re: Dúvida pH / Concentração

Mensagem por marioh em Seg Out 13 2014, 20:51

Spawn* escreveu:Só não entendi esses valores de 4,5 e 7,1. Você arbitrou aleatoriamente né? scratch Pois se fosse levar esta reação a sério, o hidrogênio seria o reagente limitante, pois para reagir 7,1 mol de N2 é preciso 21,3 mols de H2.

Exato! 
O exemplo que eu dei fugiu bastante da questão. O que eu queria dizer é que esta tabela pode ser feita para átomos polipróticos. Imagine o ácido  , você poderia usar o mesmo processo para falar sobre sua quantidade de ions no equilíbrio:

marioh
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