¿Cuál es el pH de equilibrio de una solución inicialmente 0,64 M del ácido monoprótico ácido benzoico (HA) a 25 ^ @ "C" (Ka = 6,3 x 10 ^ -5)?

¿Cuál es el pH de equilibrio de una solución inicialmente 0,64 M del ácido monoprótico ácido benzoico (HA) a 25 ^ @ "C" (Ka = 6,3 x 10 ^ -5)?
Anonim

Responder:

Vea abajo:

Explicación:

Comience por configurar una tabla ICE:

Tenemos la siguiente reacción:

#HA (aq) + H_2O (aq) arcos a la derecha A ^ (-) (aq) + H_3O ^ (+) (aq) #

Y tenemos una concentración inicial de #DECIR AH# a 0.64 # moldm ^ -3 #, así que vamos a conectar lo que tenemos en la tabla ICE:

#color (blanco) (mmmmmi) HA (aq) + H_2O (l) arcos a la derecha A ^ (-) (aq) + H_3O ^ (+) (aq) #

# "Inicial:" color (blanco) (mm) 0.64color (blanco) (miimm) -color (blanco) (mmmmm) 0color (blanco) (mmmmmm) 0 #

# "Cambio:" color (blanco) (im) -xcolor (blanco) (miimm) -color (blanco) (mmmm) + xcolor (blanco) (mmmmii) + x #

# "Eq:" color (blanco) (mmm) 0.64-xcolor (blanco) (iimm) -color (blanco) (mmmmm) xcolor (blanco) (mmmmmm) x #

Ahora usando el # K_a # expresión:

#K_a = (H_3O ^ (+) veces A ^ (-)) / HA #

Desde nuestra tabla de hielo y los valores dados, podemos conectar todos los valores de equilibrio a la # K_a # expresión como # K_a # es constante

# (6.3 veces10 ^ -5) = (x ^ 2) / (0.64-x) #

Sin embargo, el cambio en la concentración del ácido se puede considerar despreciable, debido a # K_a # siendo pequeño # (0.64-x = 0.64) #

La ecuación anterior también se puede resolver mediante la configuración de una ecuación cuadrática, pero se ahorra tiempo al suponer que el cambio en la concentración es insignificante, y se redondea a la misma respuesta.

# (6.3 veces10 ^ -5) = (x ^ 2) / (0.64) #

Por lo tanto:

# x = 0.0063498031 #

Allí la ecuación se convierte en:

# H_3O ^ (+) = x = 0.0063498031 #

# pH = -log H_3O ^ (+) #

# pH = -log 0.0063498031 #

#pH aprox. 2.2 #