Um ácido fraco genérico HA, tem constante de acidez Ka = 5,...

Para resolver essa questão, precisamos compreender o conceito de equilíbrio químico em soluções aquosas, especialmente no caso de ácidos fracos. O dado relevante aqui é a constante de acidez, K_a, do ácido fraco HA.

A fórmula para a dissociação de um ácido fraco HA é:
HA ⇌ H⁺ + A^-

O equilíbrio pode ser descrito pela constante de acidez K_a:

K_a = [H⁺][A^-] / [HA]

No problema, temos K_a = 5,6 x 10^-5 e a concentração inicial de HA é 0,00875 M. Para resolver a questão, utilizamos uma aproximação devido à condição [HA] » [A^-], que nos permite considerar que a concentração inicial de HA não varia significativamente.

Aplicando a fórmula da constante de acidez e a suposição de que [H⁺] = [A^-] = x, temos:

K_a = x² / 0,00875

Substituindo K_a por 5,6 x 10^-5:

5,6 x 10^-5 = x² / 0,00875

Resolvendo para x:

x² = 5,6 x 10^-5 x 0,00875 = 4,9 x 10^-7

x = √(4,9 x 10^-7) ≈ 7 x 10^-4

A porcentagem de moléculas desprotonadas (A^-) é dada por:

% A^- = ([A^-] / [HA]_inicial) x 100%

% A^- = (7 x 10^-4 / 0,00875) x 100% ≈ 8%

Portanto, a alternativa correta é: C - 8%

Analisando as alternativas incorretas:

• A - 49%: Superestima a porcentagem de dissociação; para ácidos fracos, essa porcentagem é geralmente pequena.
• B - 12,5%: Ainda superestima a dissociação, pois o valor calculado é menor.
• D - 7%: Aproxima-se da porcentagem real, mas é ligeiramente menor que o valor calculado.
• E - 0,8%: Subestima a dissociação, indicando uma compreensão incorreta da força do ácido.

Estrategicamente, ao lidar com questões de equilíbrio químico, é crucial entender as condições dadas, como aproximações possíveis, e como aplicar corretamente fórmulas de equilíbrio. Isso ajuda a evitar erros comuns, como estimativas erradas da extensão da dissociação.

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Ki = 5,6 x10-5

M = 0,00875 M = 8,75.10^-3

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ki = M.a^2

a^2 = ki/M

a^2 = 5,6 x10-5/8,75.10^-3

a^2 = 0,64.10^-2

a^2 = 64.10^-4

a^2 = 8.10^-2

Queremos a porcentagem que isso representa, então teremos que multiplicar por 100:

8.10^-2 x 100% = 8%