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IME - Equilíbrios Químicos

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Mensagem por scofield Seg 18 Set 2023, 21:38

GABARITO:
A solução formada a partir da dissolução de 88g de ácido n-butanóico e 16g de hidróxido de sódio em um volume de água suficiente para completar 1,00L, apresenta pH igual a 4,65. Determine qual será o novo pH da solução formada ao se adicionar mais 0,03 moles do hidróxido em questão.

a) 7,00
b) 4,60
c) 4,65
d) 4,70
e) 9,35
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IME - Equilíbrios Químicos Empty Re: IME - Equilíbrios Químicos

Mensagem por Lipo_f Qua 22 maio 2024, 18:38

O ácido n-butanoico é C3H7COOH, cuja massa molar é de 88g/mol. Já NaOH são 40g/mol. Ao início, misturamos 1 mol do primeiro com 0.4 mols do segundo, que reagem em sua completude:
C3H7COOH + NaOH --> C3H7COO-Na+ + H2O
       1              0.4                 0                  0
    -0.4            -0.4              +0.4            +0.4
      0.6              0                  0.4              0.4
Sei que o sal formado se dissocia em Na+ e C3H7COO- (0.4 mols de cada).
Agora o equilíbrio da ionização:
C3H7COOH <-> C3H7COO- + H+
       0.6                  0.4          0
        -x                    +x       +x
     0.6-x               0.4+x        x
=> k = x(0.4+x)/(0.6-x). Como o pH nessa situação é de 4.65, x = 10^(-4.65), que é um valor muitíssimo pequeno, logo k é aproximadamente 10^(-4.65) . 0.4/0.6 = 2/3 . 10^(-4.65)

Depois, adicionados 0.03mols de NaOH, passo a ter 0.57 mols do ácido e 0.43 do íon, de forma que k é aproximadamente x'(0.43)/(0.57)
Logo x' = 10^(-4.65) . 57/43 . 2/3 ≈ 0.88 . 10^(-4.65), logo pH = -log(x') = 4.65 - log(0.88)
Agora, temos
log(0.88) ≈ log(0.9) = log(9/10) = 2log(3) - 1. Sei que log(3) ≈ 0.48 => log(0.88) ≈ 0.96 - 1 = -0.04
Daí, x' ≈ 4.65 + 0.04 = 4.69 ≈ 4.70
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