O ácido hipobromoso, $\mathrm{HBrO}(\mathrm{aq})$, usado como antimicrobiano, é um ácido cuja ionização em água se pode traduzir por
$$\mathrm{HBrO}(\mathrm{aq})+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(1) \rightleftharpoons \mathrm{BrO}^{-}(\mathrm{aq})+\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}(\mathrm{aq}) \quad K_{\mathrm{a}}=2,8 \times 10^{-9}, \text { a } 25^{\circ} \mathrm{C}$$
Questão:
Adicionando algumas gotas de uma solução concentrada de uma base forte a uma solução aquosa de $\mathrm{HBrO}$, obteve-se uma solução cujo $\mathrm{pH}$, a $25^{\circ} \mathrm{C}$, é 8,25.
Verifique que, na solução resultante, $\frac{1}{3}$ do ácido hipobromoso está ionizado.
Explicite o seu raciocínio.
Fonte: IAVE
Fonte: IAVE
Resolução do Exercício:
1) Determinação da concentração de $\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}$
$$\left[\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}\right]=10^{-\mathrm{pH}} \quad\left[\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}\right]=10^{-8,25}=5,62 \times 10^{-9} \mathrm{~mol} \mathrm{~dm}^{-3}$$
2) Determinação do quociente entre as concentrações das espécies $\mathrm{BrO}^{-}(\mathrm{aq})$ e $\mathrm{HBrO}(\mathrm{aq})$ na solução resultante.
$$K_{\mathrm{a}}=\frac{\left[\mathrm{BrO}^{-}\right]\left[\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}\right]}{[\mathrm{HBrO}]} \quad 2,8 \times 10^{-9}=\frac{\left[\mathrm{BrO}^{-}\right] 5,62 \times 10^{-9}}{[\mathrm{HBrO}]} \Leftrightarrow \frac{\left[\mathrm{BrO}^{-}\right]}{[\mathrm{HBrO}]}=0,498$$
3) Verificação de que $\frac{1}{3}$ do ácido hipobromoso está ionizado na solução resultante.
$\begin{aligned} & {[\mathrm{HBrO}]_{\mathrm{i}}=[\mathrm{HBrO}]_{\mathrm{e}}+\left[\mathrm{BrO}^{-}\right] \Leftrightarrow[\mathrm{HBrO}]_{\mathrm{i}}=\frac{\left[\mathrm{BrO}^{-}\right]}{0,498}+\left[\mathrm{BrO}^{-}\right] \Rightarrow} \\ & \Rightarrow \frac{\left[\mathrm{BrO}^{-}\right]}{[\mathrm{HBrO}]_{\mathrm{i}}}=\frac{\left[\mathrm{BrO}^{-}\right]}{\frac{\left[\mathrm{BrO}^{-}\right]}{0,498}+\left[\mathrm{BrO}^{-}\right]} \Leftrightarrow \frac{\left[\mathrm{BrO}^{-}\right]}{\left[\mathrm{HBrO}]_{\mathrm{i}}\right.}=\frac{\left[\mathrm{BrO}^{-}\right]}{\left[\mathrm{BrO}^{-}\right]\left(\frac{1}{0,498}+1\right)} \Leftrightarrow \frac{\left[\mathrm{BrO}^{-}\right]}{[\mathrm{HBrO}]_{\mathrm{i}}}=\frac{1}{\frac{1}{0,498}+1} \approx \frac{1}{3}\end{aligned}$
Fonte: Lucas Campos