Considere de soluça aquosa de que contém ácido monoprótico de constante de dissociacāo igual a . Pode-se afirmar que


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ITA IIT 28/01/2023 17:36
Pensando na dissociação de um ácido monoprótico:\begin{array}{c c c c c c} & \ce{HA &<=>& A- &+& H+} \\ \text{Início:} &x && 0 && 0 \\ \hdashline \text{Variação:} &- \alpha x && +\alpha x && +\alpha x \\ \hdashline \text{Início:} &x(1 - \alpha) && \alpha x && \alpha x \\ \hdashline \end{array}Com isso, vamos analisar as alternativas: $• \ \text{Alternativa (A):}$ $\color{orangered}{\text{Errada}}$ Conforme constante de dissociação, sabemos que:\begin{matrix} \dfrac{(\alpha x)^2}{x(1-\alpha)} = 1,0 \times 10^{-6} &,& \alpha \ll 1 \end{matrix}Consequentemente,\begin{matrix} \alpha^2 x \approx 1,0 \times 10^{-6} \end{matrix}Conforme $\ce{pH}$ da solução, já podemos inferir que o ácido é fraco, ou seja, $\alpha \ne 100\%$. Nesse contexto, concluímos que $x(1-\alpha) \ne 1,0 \times 10^{-6}$. $• \ \text{Alternativa (B):}$ $\color{orangered}{\text{Errada}}$ A alternativa questiona acerca de $\text{propriedades coligativas}$, em que a dissociação aumenta a concentração de soluto, e com isso se diminui a tendência de escape das moléculas do solvente. Dessa forma, comecemos por analisar o $\ce{NaCl}$, este é um sal neutro, e um eletrólito forte que deve se dissociar próximo do $100\%$, ou seja, ele deve deixar cerca de $\ce{2,0 \times 10^{-2} M}$ de soluto em solução. Por outro lado, para que haja mesma temperatura, o resultado da dissociação do ácido monoprótico deve semelhante, isto é:\begin{matrix} \dfrac{x(1-\alpha)}{0,1} + \dfrac{\alpha x}{0,1} + \dfrac{\alpha x}{0,1} = 2,0 \times 10^{-2} \\ \\ x \approx 2,0 \times 10^{-3} \end{matrix}Dado o $\text{pH}$, sabe-se que:\begin{matrix} \dfrac{\alpha x}{0,1} = 10^{-4} &\Rightarrow& \alpha x= 10^{-5} \end{matrix}Visto o resultado da alternativa $(A)$, facilmente encontramos:\begin{matrix} x = 1,0 \times 10^{-4} \end{matrix}O que não concorda com o resultado necessário para que as soluções possuam mesmo comportamento crioscópico. $• \ \text{Alternativa (C):}$ $\color{orangered}{\text{Errada}}$ Admitindo temperatura ambiente, conforme constante de dissociação da água, sabemos que:\begin{matrix} \ce{pH + pOH = 14} \end{matrix}Com isso,\begin{matrix} \ce{pOH = 10} &\therefore& \ce{[OH-] = 1,0 \times 10^{-10} M} \end{matrix}$• \ \text{Alternativa (D):}$ $\color{orangered}{\text{Errada}}$ Dado o $\text{pH}$, sabe-se que:\begin{matrix} n_{\ce{H+}} = 1 \times 10^{-5} \ \pu{mol} \end{matrix}Desse modo, o número $N$ de íons é dado por:\begin{matrix} N = \dfrac{6,02 \times 10^{23} \ \ce{de H+}}{\ce{1 mol H+}} \cdot 1 \times 10^{-5} \ \ce{mol H+} \end{matrix}Portanto,\begin{matrix} N = 6,02 \times 10^{18} \ \ce{de H+} \end{matrix}$• \ \text{Alternativa (E):}$ $\color{#3368b8}{\text{Correto}}$ Pensando na semirreação de oxidação do hidrogênio, sabemos que a relação elétron-hídron é $1:1$, isto é:\begin{matrix} \text{Carga} = \dfrac{1 \ \pu{F}}{\ce{1 mol e-}} \cdot \dfrac{\ce{1 mol e-}}{\ce{1 mol H+}} \cdot 1 \times 10^{-5} \ \ce{mol H+} \end{matrix}Portanto,\begin{matrix} \text{Carga} = 1 \times 10^{-5} \ \ce{F} \end{matrix}\begin{matrix}Letra \ (E) \end{matrix}
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