O cianeto de sódio é um sal do ácido fraco HCN . Calcule as concentrações de
e
numa solução preparada pela dissolução de
de NaCN em 500 mL de solução (
).
Passo 1
Vamos resolver um exercício de química envolvendo equilíbrio ácido-base. O enunciado nos pede para calcular as concentrações de íons
e
em uma solução feita dissolvendo 10,8 g de cianeto de sódio (NaCN) em 500 mL de água a 25°C. Para isso, vamos precisar entender como sais de ácidos fracos se comportam em solução aquosa e usar algumas fórmulas de química de equilíbrio.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de NaCN que temos. Para isso, precisamos da massa molar do NaCN.
A massa molar do NaCN:
- Na: 22,99 g/mol
- C: 12,01 g/mol
- N: 14,01 g/mol
Somando:
22,99 + 12,01 + 14,01 = 49,01 g/mol
22,99 + 12,01 + 14,01 = 49,01 g/mol
Agora, calculamos os mols:
Passo 3
Em seguida, vamos determinar a concentração molar da solução. Sabemos que dissolvemos 0,220 mol de NaCN em 0,500 L de solução.
Passo 4
Como NaCN é um sal do ácido fraco HCN e de uma base forte (NaOH), ele se dissocia completamente em solução:
O íon CN⁻ reage com a água para formar HCN e OH⁻:
Isso significa que a solução será básica devido à formação de íons OH⁻.
Passo 5
Precisamos encontrar a constante de hidrólise (
) para o íon CN⁻. Sabemos que:
Onde
e
para HCN é aproximadamente
.
Então,
Passo 6
Agora, usamos a expressão de
para encontrar a concentração de OH⁻:
Assumimos que
e
(pois x é muito pequeno).
Assim,
Resolvendo para x:
Então,
.
Passo 7
Para encontrar
, usamos a relação:
Sabendo que
e
,
Resposta
As concentrações na solução são: