Calcule o pH das seguintes soluções aquosas de sais (Use as tabelas ao final da lista para consultar as constantes)
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra calcular o pH de uma solução 0,10 mol L⁻¹ de AlCl₃. Isso cai na parte de hidrólise de sais, mais especificamente hidrólise ácida (porque o cátion Al³⁺ reage com água liberando H⁺). Para tocar o projeto precisamos da constante de acidez (Ka) do íon Al³⁺ (o primeiro passo de hidrólise, Al³⁺ → AlOH²⁺ + H⁺) que a tabela nos dá como Ka₁ = 1,4·10⁻⁵.
Passo 2
Escreve o equilíbrio de hidrólise:
Al³⁺ + H₂O ⇌ AlOH²⁺ + H⁺
E a expressão da constante:
Al³⁺ + H₂O ⇌ AlOH²⁺ + H⁺
E a expressão da constante:
Vamos chamar de
a concentração de H⁺ (e de AlOH²⁺) que se forma por hidrólise, e supor que a contribuição de H⁺ da água pura (
M) é desprezível frente a isso.
Passo 3
Monta-se o “tabela ICE” simplificado:
Concentração inicial: ,
,
Variação: em Al³⁺,
em H⁺ e
em AlOH²⁺
Equilíbrio:
Concentração inicial:
Variação:
Equilíbrio:
Substituindo em Ka:
Como Ka é bem menor que a concentração, a gente assume
, logo
. Assim
Passo 4
Agora que já temos
M, calcula o pH:
Resposta
O pH da solução de AlCl₃ 0,10 mol L⁻¹ é aproximadamente 2,92.