Gabarito disponível
Considere que o ar seco ao nível do mar é composto de 4·10⁻² % (em volume) de CO₂. Sejam dadas a constante da lei de Henry para o CO₂ e a constante da primeira dissociação do ácido carbônico, respectivamente, K_H = 2,5·10⁻² mol L⁻¹ atm⁻¹ e K_a = 1·10^(−6,4). Assinale a opção que apresenta a concentração em mol L⁻¹ de CO₂ dissolvido e o pH de uma amostra de água desionizada, após a mesma entrar em equilíbrio com o ar atmosférico.
Resolução comentada
Lei de Henry e pH da água em equilíbrio com o CO₂ do ar.
A pressão parcial do CO₂ é 4·10⁻⁴ atm, então [CO₂] = 2,5·10⁻² · 4·10⁻⁴ = 10⁻⁵ mol/L. Com [H⁺]² = Ka·[CO₂] = 10⁻⁶·⁴ · 10⁻⁵ = 10⁻¹¹·⁴, obtém-se [H⁺] = 10⁻⁵·⁷ e pH = 5,7.
Análise das alternativas
A, C, D e E erram a concentração de CO₂ (10⁻² ou 10⁻⁷) ou o pH (6,4), que seria o pKa e não o pH da solução.
Referência: Equilíbrio químico – lei de Henry e ionização do H₂CO₃.
Resolução comentada do VaiConcursos.