- 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 (vou listar tudo com calma):
- A espécie em solução é o íon cloridrato protonado da procaína, ou seja o cátion conjugado da base:
. - A concentração inicial da solução do sal é
. - O valor fornecido é
.
O que o problema pede: determinar odessa solução .
Passo 2
Conceito essencial (explicando como pensar na prova, de forma bem clara):
- Temos o cátion protonado da base, que age como um ácido fraco em água. A reação de hidrólise é
onde
representa
e
é a base neutra.
- A constante de acidez dessa espécie é
, definida por
- Relação entre
e :
Na prova, sempre que te derem
do cátion conjugado de uma base fraca, procede-se assim: calcula-se
, monta-se a tabela de equilíbrio (ICE), resolve-se para
e então
.
Passo 3
Calcular
a partir de
:
Uma forma prática de avaliar isto sem calculadora pesada é separar a potência inteira:
Como
, então
Passo 4
Montar o quadro de equilíbrio (ICE) e a expressão de
.
- Inicialmente:
, , proveniente da hidrólise = (ignorando a água inicialmente). - No equilíbrio, seja
a quantidade de formada. Então:
Substituindo em
:
Passo 5
Resolver a equação usando a aproximação comum (quando o ácido é fraco e
):
- Se
, então e
Agora substituindo os valores numéricos (tudo em notação científica para clareza):
Multiplicando:
Tirando a raiz quadrada:
Arredondando com bom senso:
.
Passo 6
Verificar a aproximação (sempre bom fazer na prova):
- Percentual ionizado
.
Isso é muito pequeno (muito menor que
), então a aproximação
é válida.
Passo 7
Calcular o
:
- Como
,
Arredondando de forma adequada (duas casas decimais costuma ser suficiente em questões desse tipo):