O ácido fórmico, HCOOH, é um ácido monoprótico encontrado em glândulas de formigas vermelhas, provindo daí o seu nome. Ele é a substância responsável pela dor produzida quando da picada da abelha e da formiga. Calcule o pH no equilíbrio de uma solução aquosa desse ácido com a concentração inicial 0,12 mol L'.
[HCOOH]=Ka=1,77×10*; pH= -log[H*]

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Para calcular o pH de uma solução de ácido fórmico (HCOOH), precisamos considerar a dissociação do ácido na água. O ácido fórmico é um ácido fraco, então ele não se dissocia completamente. A equação de dissociação é:

$$ \text{HCOOH} \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{HCOO}^- $$

A constante de dissociação ácida (Ka) para o ácido fórmico é dada como $ 1,77 \times 10^{-4} $.

Vamos usar a expressão da constante de dissociação ácida:

$$ \text{Ka} = \frac{[\text{H}^+][\text{HCOO}^-]}{[\text{HCOOH}]} $$

Dado que a concentração inicial de HCOOH é 0,12 mol/L, podemos definir:

- [HCOOH] no equilíbrio = 0,12 - x
- [H^+] no equilíbrio = x
- [HCOO^-] no equilíbrio = x

Substituindo esses valores na expressão de Ka:

$$ 1,77 \times 10^{-4} = \frac{x \cdot x}{0,12 - x} $$

Como $ x $ será muito pequeno comparado a 0,12, podemos aproximar $ 0,12 - x \approx 0,12 $:

$$ 1,77 \times 10^{-4} = \frac{x^2}{0,12} $$

Resolvendo para $ x $:

$$ x^2 = 1,77 \times 10^{-4} \times 0,12 $$
$$ x^2 = 2,124 \times 10^{-5} $$
$$ x = \sqrt{2,124 \times 10^{-5}} $$
$$ x \approx 4,61 \times 10^{-3} $$

Portanto, a concentração de íons $ \text{H}^+ $ no equilíbrio é aproximadamente $ 4,61 \times 10^{-3} $ mol/L.

Agora, para encontrar o pH:

$$ \text{pH} = -\log{[ \text{H}^+ ]} $$
$$ \text{pH} = -\log{(4,61 \times 10^{-3})} $$
$$ \text{pH} \approx 2,34 $$

Então, o pH da solução aquosa de ácido fórmico com concentração inicial de 0,12 mol/L é aproximadamente 2,34.

O ácido fórmico, HCOOH, é um ácido monoprótico encontrado em...

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