Assinale a alternativa que mais se aproxima do pH de uma solução 0,015 mol ⋅ L−1\pu{0,015 mol.L-1} em ácido fosfórico, HX3POX4\ce{H3PO4}.

Dados

  • Ka1(HX3POX4)=0,00760K_\mathrm{a1}(\ce{H3PO4}) = \pu{0,00760}
  • Ka2(HX3POX4)=6,20×10−8K_\mathrm{a2}(\ce{H3PO4}) = \pu{6,20E-8}
  • Ka(HX3POX4)=2,10×10−13K_\mathrm{a}(\ce{H3PO4}) = \pu{2,10E-13}
Gabarito 3H.25

Como as outras constantes de ionização são muito baixas, podemos considerar que essas reações nem acontecem e ignorar a influência que elas tem sobre a concentração de HX+\ce{H+} pois será desprezível. Fazendo a tabelinha: HX3POX4(aq)⇌HX+(aq)HX2POX4X−(aq)inıˊcio0,01500reac¸a˜o−x+x+xfinal0,015−xxx\begin{matrix}&\ce{H3PO4(aq)}&\ce{<=>}&\ce{H+(aq)}&\ce{H2PO4^{-}(aq)} \\ \text{início}&0,015&&0&0 \\ \text{reação}&-x &&+x&+{x} \\ \text{final}&0,015-x&&x& x\end{matrix} Cálculo de x a partir da constante de equilíbrio: KXa1=[HX+][HX2POX4X−][HX3POX4]\ce{K_{\ce{a}1}}=\frac{\ce{[H+][H2PO4-]}}{\ce{[H3PO4]}} 0,0076=(x)(x)0,015−x0,0076=\frac{(x)(x)}{0,015-x} x=[HX+]=7,5⋅10−3 mol L−1x=\ce{[H+]}=\pu{7,5e-3 mol L-1} Cálculo do pH: pH=−log⁡[HX+]\ce{pH=-\log \ce{[H+]}} pH=−log⁡(7,5⋅10−3)\ce{pH=-\log(\pu{7,5e-3})} pH=2,1\ce{pH=2,1}