O acetato de cálcio,
, é usado para tratar pacientes com uma doença renal que eleva os níveis dos ions fosfato no sangue. O cálcio se liga aos fosfatos para que estes possam ser excretados. Se você está usando um acetado de cálcio com essa finalidade, é importante conhecer o pH da solução para evitar complicações no tratamento. Calcule o pH de uma solução
de
em
.
Passo 1
Beleza, aqui a gente quer descobrir o pH de uma solução de acetato de cálcio, Ca(CH₃CO₂)₂, 0,15 M a 25 °C.
Matéria: equilíbrio ácido-base (hidrólise de íons).
O que vai rolar: o íon acetato (CH₃COO⁻) é base (é a base conjugada do ácido acético), então vai reagir com a água e gerar OH⁻, deixando a solução básica.
Matéria: equilíbrio ácido-base (hidrólise de íons).
O que vai rolar: o íon acetato (CH₃COO⁻) é base (é a base conjugada do ácido acético), então vai reagir com a água e gerar OH⁻, deixando a solução básica.
Passo 2
Primeiro, identifica quem faz o quê:
- Ca²⁺ é um cátion de ácido forte (pouco relevante para pH), ou seja, não hidrólisa muito.
- CH₃COO⁻ é a base conjugada do ácido acético (pKₐ ≃ 4,76, Ka ≃ 1,8·10⁻⁵).
Então a reação principal é:
Passo 3
Agora a teoria da hidrólise de base:
A constante K_b dessa base é dada por
A constante K_b dessa base é dada por
onde
e
do ácido acético é
.
Logo
Logo
Passo 4
Concentração inicial de base (CH₃COO⁻):
cada mol de Ca(CH₃CO₂)₂ libera 2 mols de CH₃COO⁻, então
cada mol de Ca(CH₃CO₂)₂ libera 2 mols de CH₃COO⁻, então
Fazemos o quadro RICE (Reagente, Início, Câmbio, Equilíbrio) para a hidrólise:
A expressão de
é
onde a aproximação
vale se
.
Passo 5
Calcula
:
Isso é [OH⁻]. Agora vamos pro pOH e pH:
Passo 6
Resposta
O pH da solução 0,15 M de Ca(CH₃CO₂)₂ a 25 °C é aproximadamente 9,11.