Calcule o pH das seguintes soluções 0,100 mol / L :
NaHSO3(H2 SO3: Ka 1=1,72 times 10^-2 e Ka 2=6,43 times 10^-8) (Falha uma simplificação: pH=4,51 )

Passo 1

Beleza, aqui a gente tem uma solução 0,100 M de NaHSO₃. Como NaHSO₃ na água vira o íon HSO₃⁻ (que é o nosso “personagem”), a questão é calcular o pH dessa solução. O conteúdo é química de equilíbrios ácido–base, em especial equilíbrio de espécies anfipróticas (ou seja, que podem doar e aceitar próton). Para resolver vamos usar:
  1. os valores de Ka₁ e Ka₂ do ácido sulfuroso (H₂SO₃),
  2. a ideia de espécie anfiprótica,
  3. a fórmula prática para pH de um íon anfiprótico:
pH = tfrac12,(pKa1 + pKa2),

Passo 2

Primeiro, por que o HSO₃⁻ é anfiprótico?
  • Ele pode doar um H⁺, virando SO₃²⁻ (reação regida por Ka₂).
  • Ou pode “pegar” um H⁺ da água, virando H₂SO₃ (reação regida por Kb, mas que a gente relaciona com Ka₁ via Kw).
Quando uma base conjugada de um ácido diprótico é anfiprótica, há um atalho bem conhecido que leva à fórmula
[H^+] = raizKa1,Ka2 Longrightarrow pH = tfrac12(pKa1 + pKa2),
Isso simplifica muito porque dispensa montar tabela de ICE completa.

Passo 3

Agora vamos calcar o pKa₁ e o pKa₂ a partir dos Ka:
pKa1 = -log(1,72times10^-2) approx 1,76, pKa2 = -log(6,43times10^-8) approx 7,19

Passo 4

Substituindo na fórmula do anfiprótico:
pH = tfrac12,(pKa1 + pKa2) = tfrac12,(1,76 + 7,19) = tfrac12,(8,95) approx 4,48

Resposta

O pH da solução 0,100 M de NaHSO₃ é aproximadamente 4,48.

Exercícios relacionados