- O anestésico local novocaína (
é o sal cloridrato de uma base orgânica, a procaína
.
O valor de pKa da novocaína é 8,85 . Qual é o pH de uma solução 0,0015 mol.
de novocaína?
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações (tudo aqui foi retirado do enunciado):
- A substância em solução é o íon protonado da procaína,
, com concentração inicial . - O valor de
do ácido conjugado (ou seja, da forma protonada) é .
O que o problema pede: calcular o
da solução
desse sal (ou seja, do íon
).
Passo 2
Entendendo a química envolvida (explicação didática):
- O íon protonado
se comporta como um ácido segundo a reação de equilíbrio
- A constante de acidez para essa reação é
, definida por
- A relação entre
e é
Isso significa que, conhecendo
, podemos obter
e então calcular quanto o ácido protonado se dissocia, produzindo
que determina o
.
Passo 3
Montando a equação de equilíbrio e a aproximação usual:
- Inicialmente, antes de qualquer dissociação, temos
- Se a dissociação for
, então no equilíbrio
- Substituindo na definição de
:
- Se
(aproximação válida para ácidos fracos em concentrações razoáveis), simplifica para
- O
é então
Passo 4
Cálculo numérico de
a partir de
:
Vamos calcular aproximadamente:
Portanto
Passo 5
Calcular a concentração de
pela aproximação:
Fazendo a multiplicação interna:
Agora a raiz quadrada:
Passo 6
Calcular o
:
Também pode-se obter o mesmo resultado mais diretamente pela fórmula aproximada para ácidos fracos
que fornece
Passo 7
Verificação da aproximação
:
Como isso é muito menor que
, a aproximação
é totalmente válida e o resultado é confiável.
Passo 8
Interpretação rápida e incentivo: o valor calculado indica que a solução do sal da procaína é ligeiramente ácida (
menor que
), o que é esperado para soluções do íon protonado de uma base fraca. Segue tranquilo: passos e fórmulas usados são padrão para esse tipo de problema — com isso você resolve rapidamente em prova.