Calcule o pH de uma solução 0,010 mol / L de acetato de sódio ( NaAc ).
Dado: Ka(HAc)=1,8 times 10^-5 pH=8,37

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a pergunta está pedindo. Precisamos calcular o pH de uma solução que tem 0,010 mol/L de acetato de sódio (NaAc). Para isso, vamos usar conceitos de química ácido-base, especialmente sobre como sais de ácidos fracos se comportam na água. Vamos precisar saber a constante de dissociação ácida ( Ka) do ácido acético (HAc) e usar algumas fórmulas para encontrar o pH.

Passo 2

Primeiro, lembremos que o acetato de sódio (NaAc) é um sal formado pela reação de um ácido fraco (ácido acético, HAc) com uma base forte (hidróxido de sódio, NaOH). Quando o NaAc se dissolve em água, ele se dissocia completamente nos íons Na ^+ e Ac ^-. O íon Ac ^- é uma base conjugada e vai reagir com a água, criando um equilíbrio que afeta o pH da solução.

Passo 3

Vamos escrever a equação de hidrólise do íon Ac ^-:
Ac^- + H2O rightarrow HAc + OH^-
Essa reação mostra que o íon Ac ^- pega um próton da água, formando ácido acético (HAc) e íons hidroxila ( OH^-), o que aumenta a basicidade da solução.

Passo 4

Para calcular quanto OH^- é formado, precisamos da constante de basicidade ( Kb) do acetato. Sabemos que Ka do ácido acético é 1,8 times 10^-5 e que a constante de ionização da água ( Kw) é 1,0 times 10^-14. A relação entre Ka e Kb é:
Kb = KwKa = 1,0 times 10^-141,8 times 10^-5 approx 5,56 times 10^-10

Passo 5

Agora, vamos usar a expressão do Kb para encontrar a concentração de OH^-:
Kb = [HAc][OH^-][Ac^-]
Como a concentração inicial de Ac ^- é 0,010 mol/L e vamos assumir que a mudança de concentração é x, temos:
Kb = x cdot x0,010 - x approx x^20,010
Aqui, consideramos que x é muito pequeno comparado a 0,010, então simplificamos para:
x^2 = Kb times 0,010 = 5,56 times 10^-10 times 0,010 = 5,56 times 10^-12

Passo 6

Resolvendo para x:
x = raiz5,56 times 10^-12 approx 7,46 times 10^-6 , mol/L
Isso significa que a concentração de OH^- é aproximadamente 7,46 times 10^-6 mol/L.

Passo 7

Para encontrar a concentração de H^+, usamos a relação entre Kw e OH^-:
[H^+] = Kw[OH^-] = 1,0 times 10^-147,46 times 10^-6 approx 1,34 times 10^-9 , mol/L

Passo 8

Finalmente, calculamos o pH usando a fórmula:
pH = -log [H^+]
Substituindo o valor encontrado:
pH = -log (1,34 times 10^-9) approx 8,87

Resposta

O pH da solução de 0,010 mol/L de acetato de sódio (NaAc) é aproximadamente 8,87.

Exercícios relacionados