Calcule o pH das seguintes soluções.
d. Solução de
d. Solução de
Passo 1
O enunciado pede que calculemos o pH de uma solução de acetato de sódio com concentração
.
Informações dadas:
Informações dadas:
O que precisamos encontrar: o valor numérico do
dessa solução.
Passo 2
Entendendo o que acontece quimicamente (explicação didática): acetato de sódio é um sal formado pelo cátion
(íon espectador) e pelo ânion acetato
(base conjugada do ácido acético
). Em água,
sofre hidrólise básica:
Isso gera
, então a solução fica básica (pH>7). Para quantificar, usamos a constante de basicidade
do íon acetato, que está relacionada à constante de acidez
do ácido acético pela relação
onde
é o produto iônico da água (
a
). Vou usar o valor padrão
.
Passo 3
Montamos a expressão de equilíbrio para a hidrólise. Seja
a concentração inicial de
(aqui
) e
a concentração de
formada no equilíbrio. O equilíbrio é:
A constante
é dada por
Para soluções relativamente concentradas e pequenas constantes
, é comum a aproximação
, o que leva a
Vou usar essa aproximação e depois verificar se ela é válida.
Passo 4
Calcular
a partir de
e
. Usando os valores mencionados:
Portanto
Passo 5
Calcular a concentração de
pela aproximação
. Substituindo
e
:
Então
.
Passo 6
Transformar
em
e em
. Lembrando que
e
(a
):
Passo 7
Verificação da aproximação: calculamos
:
que é muito pequeno (muito menor que
), portanto a aproximação
é válida e o resultado é confiável.