Assinale a alternativa que mais se aproxima da concentração de ácido fluorídrico em uma solução 0,07 mol ⋅ L−1\pu{0,07 mol.L-1} em fluoreto de potássio.

Dados

  • Ka(HF)=3,50×10−4K_\mathrm{a}(\ce{HF}) = \pu{3,50E-4}
Gabarito 3H.24

O cátion cálcio KX+\ce{K^{+}} pertence ao grupo 1 portanto possui caráter neutro, não afetando o pH da solução, resta apenas analisar o efeito do ânion. Cálculo da constante de hidrólise: KXh=KwKa\ce{K_{\ce{h}}}=\frac{\ce{K}_{\ce{w}}}{\ce{K}_{\ce{a}}} KXh=10−143,5⋅10−4=2,9⋅10−11\ce{K_{\ce{h}}}=\frac{\pu{e-14}}{\pu{3,5e-4}}=\pu{2,9e-11} Fazendo a tabelinha: FX−(aq)HX2O(l)⇌HF(aq)OHX−(aq)inıˊcio0,0700reac¸a˜o−x+x+xfinal0,07−xxx\begin{matrix}&\ce{F^{-}(aq)}&\ce{H2O(l)}&\ce{<=>}&\ce{HF(aq)}&\ce{OH-(aq)} \\ \text{início}&0,07&&&0&0 \\ \text{reação}&-x &&&+x&+{x} \\ \text{final}&0,07-x&&&x& x\end{matrix} Cálculo de x a partir da constante de equilíbrio: KXh=[OHX−][HF][FX−]\ce{K_{\ce{h}}}=\frac{\ce{[OH-][HF]}}{[\ce{F-}]} 2,9⋅10−11=(x)(x)(0,07−x)\pu{2,9e-11}=\frac{(x)(x)}{(0,07-x)} Para facilitar as contas, tome a hipótese 0,07−x≈0,070,07-x\approx 0,07 Ficamos com: 2,9⋅10−11=(x)(x)0,07\pu{2,9e-11}=\frac{(x)(x)}{0,07} x=[HF]=1,4⋅10−6 mol L−1x=[\ce{HF}]=\pu{1,4e-6 mol L-1} Veja que a hipótese é válida, então essa será a resposta.