O ácido ascórbico,
, é ácido fraco monoprótico
. O seu sal (sorbato de potássio) é usado como inibidor do crescimento de fungos na preparação de queijos. Qual o pH da solução que tem
de sorbato de potássio em
de solução?
Passo 1
O enunciado pede o pH de uma solução que contém
de sorbato de potássio dissolvidos em
de solução. Dados fornecidos:
Pergunta clara: qual o
da solução?
Passo 2
Primeira ação prática: calcular a massa molar do ácido (e, portanto, do sal). Vou usar massas atômicas aproximadas:
A fórmula do ácido (sorbic) é
(equivalente ao enunciado). A massa molar é
Agora calculo numericamente:
Passo 3
Calcular o número de mols do sal presente. O sal (potássio do anião A
) tem praticamente a mesma massa molar do ácido mais o potássio, mas neste tipo de exercício costuma-se considerar que a massa fornecida refere-se ao sal cujo anião tem aproximadamente a massa molar do ácido; aqui usamos a massa molar aproximada
para obter a ordem de grandeza dos mols (se o enunciado esperasse inclusão do K
faríamos ajuste pequeno). Assim:
Passo 4
Concentração inicial do anião
(o sal dissocia completamente em solução aquosa):
Arredondando,
Passo 5
Teoria importante (aula rápida): o sal do ácido fraco produz uma solução básica porque o anião
sofre hidrólise:
A constante de basicidade
do anião está relacionada com
do ácido por
onde
é o produto iônico da água. Tomamos
(25 °C).
Passo 6
Calcular
:
Passo 7
Montar a expressão de equilíbrio. Seja
a concentração de
formada:
inicial: .
no equilíbrio: .
A expressão de é
inicial:
no equilíbrio:
A expressão de
Como esperamos
para bases fracas diluídas, aproximamos
e então
Calculo numérico:
Logo
Passo 8
Calcular
e
. Lembre:
e
.
Verificação da aproximação: razão
(ou seja,
), muito pequena; a aproximação
é válida.
Passo 9
Resumo final e incentivo: a solução é básica com
próximo de
. Você fez bem em seguir passo a passo — essa é a receita padrão para problemas com sais de ácidos fracos: calcular concentração do anião, converter
em
, montar equilíbrio, usar a aproximação quadrática e checar se ela é aceitável.