Calcule a concentração de todas as espécies (íons e moléculas) e o pH de uma solução preparada pela dissociação d 10g de ácido nicotínico (Hnic) em 700 mL de água.

Dados: Massa molar do ácido nicotínico: 123,1 g mol-1, ka=6,6x10^-3

Respostas

respondido por: mbueno92

Olá, Nathannx123p7700t.

Vamos considerar que a dissociação do ácido nicotínico (HNic) em água ocorra da seguinte forma:

HNic → H⁺(aq) + Nic⁻(aq)

Sabemos que a constante de equilíbrio, ou o Ka, dessa reação pode ser calculado da seguinte forma:

Ka = ([H⁺] × [Nic⁻]) ÷ [HNic]

Como temos 10g de ácido nicotínico, temos:

n = 10 g ÷ 123,1 g/mol

n = 0,081 mol HNic

Sem levar em conta a dissociação, a dissolução de 10g (0,081 mol) de ácido nicotínico em 700 mL (0,7 L) de água produz uma solução de concentração:

c = n ÷ V

c = 0,081 mol ÷ 0,7 L

c = 0,12 mol/L HNic

Vamos considerar que a concentração que se dissociam é x. Vemos que a dissociação é 1:1 para os dois íons, portanto a dissociação de x moléculas de HNic produz x mol/L de íons H⁺ e x mol/L de íons Nic⁻. A concentração real de HNic não dissociado é 0,12 mol/L - x.

Temos que Ka = 6,6 × 10⁻³

então

6,6 × 10⁻³ = (x × x) ÷ (0,12 - x)

Podemos encontrar o valor de x através de uma equação do segundo grau:

6,6 × 10⁻³ × (0,12 - x) = x²

x² + 6,6 × 10⁻³x - 7,92 × 10⁻⁴ = 0

Vamos resolver a equação:

Δ = b² - 4ac

Δ = (6,6 × 10⁻³)² - (4 × 1 × (-7,92 × 10⁻⁴))

Δ = 4,356 × 10⁻⁵ - ( - 3,168 × 10⁻³)

Δ = 3,212 × 10⁻³

x = (-b + √Δ) ÷ 2a ou x = (-b - √Δ) ÷ 2a