Considere os seguintes sais:
\mathrm{NH}_{4} \mathrm{Br}, \mathrm{CH}_{3} \mathrm{COONa}, \mathrm{Na}_{2} \mathrm{CO}_{3}, \mathrm{~K}_{2} \mathrm{SO}_{4} e NaCN , cujas soluções aquosas de mesma concentração têm diferentes valores de pH. No que se refere a essas soluções, assinale o que for correto.
02) A reação de hidrólise do \mathrm{CH}_{3} \mathrm{COONa} é a seguinte:
\mathrm{CH}_{3} \mathrm{COO}^{-}(\mathrm{aq})+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\ell) \leftrightarrow \mathrm{CH}_{3} \mathrm{COOH}_{(\mathrm{aq})} \mathrm{OH}^{-}(\mathrm{aq})

Passo 1

O enunciado lista os sais \mathrm{NH_{4}Br}, \mathrm{CH_{3}COONa}, \mathrm{Na_{2}CO_{3}}, \mathrm{K_{2}SO_{4}} e \mathrm{NaCN} e diz que soluções aquosas de mesma concentração têm pH diferentes. Em seguida aparece a afirmativa 02) que apresenta uma reação de hidrólise do \mathrm{CH_{3}COONa}:
\mathrm{CH_{3}COO^{-}}(\mathrm{aq})+\mathrm{H_{2}O}(\ell) \leftrightarrow \mathrm{CH_{3}COOH}_{(\mathrm{aq})}\mathrm{OH^{-}}(\mathrm{aq})
Neste passo apenas identifiquei o que foi pedido e quais informações foram dadas (a lista de sais e a afirmativa 02). Não resolvo nada ainda.

Passo 2

O que é hidrólise de um ânion (explicação didática)?
  • Hidrólise é quando um íon do sal reage com água e forma espécies ácidas ou básicas que alteram o pH da solução.
  • Um ânion que é a base conjugada de um ácido fraco tende a aceitar um próton da água, formando o ácido fraco e gerando \mathrm{OH^{-}}, tornando a solução básica.
  • No caso do acetato, \mathrm{CH_{3}COO^{-}} é a base conjugada do ácido acético \mathrm{CH_{3}COOH}. Assim, espera‑se que \mathrm{CH_{3}COO^{-}} hidrolise consumindo \mathrm{H^{+}} (ou, equivalente, desviando um próton da água) e produzindo \mathrm{OH^{-}}.

Passo 3

Escrevendo corretamente a reação de hidrólise do ânion acetato (correção de notação: falta um sinal de mais entre os produtos na versão dada):
\mathrm{CH_{3}COO^{-}}(\mathrm{aq}) + \mathrm{H_{2}O}(\ell) \rightleftharpoons \mathrm{CH_{3}COOH}(\mathrm{aq}) + \mathrm{OH^{-}}(\mathrm{aq})
  • Aqui cada termo significa: \mathrm{CH_{3}COO^{-}} é o ânion acetato presente quando o sal \mathrm{CH_{3}COONa} se dissocia; \mathrm{H_{2}O} é a água; produtos são o ácido conjugado \mathrm{CH_{3}COOH} e o íon hidroxila \mathrm{OH^{-}}.
  • Conclusão qualitativa: a reação forma \mathrm{OH^{-}}, por isso solução de \mathrm{CH_{3}COONa} é básica (pH > 7, mas apenas ligeiramente, porque a base conjugada é fraca).

Passo 4

Quantificando: constante de equilíbrio para essa hidrólise e conexão com K_a do ácido acético (aula rápida)
  • Definimos a constante básica de hidrólise K_b para \mathrm{CH_{3}COO^{-}} como
K_b=\frac{[\mathrm{CH_{3}COOH}][\mathrm{OH^{-}}]}{[\mathrm{CH_{3}COO^{-}}]}.
  • Relação importante entre K_a do ácido acético e K_b da sua base conjugada:
K_a \cdot K_b = K_w,
onde K_w é o produto iônico da água ( K_w=10^{-14} a 25^\circ\mathrm{C}). Isso vem de combinar as equações de ionização do ácido e da base conjugada. Explicando em palavras: intensidade ácida x intensidade básica da conjugada = constante da água.
  • Para ácido acético tipicamente usamos K_a(\mathrm{CH_3COOH}) \approx 1{,}8\times 10^{-5}. Então
K_b \approx \frac{10^{-14}}{1{,}8\times 10^{-5}} \approx 5{,}6\times 10^{-10}.
  • Interpretação: K_b é muito pequeno → a hidrólise é fraca → a solução é apenas ligeiramente básica.

Passo 5

Exemplo numérico (para ver o efeito no pH e aprender como usar a fórmula na prova)
  • Suponha concentração inicial do sal \mathrm{c}=0{,}10\\ \mathrm{mol\\ L^{-1}}. Fazemos uma tabela ICE para a reação
\mathrm{CH_{3}COO^{-}} + \mathrm{H_{2}O} \rightleftharpoons \mathrm{CH_{3}COOH} + \mathrm{OH^{-}}.
  • Inicial: [\mathrm{CH_{3}COO^{-}}]=c, [\mathrm{CH_{3}COOH}]=0, [\mathrm{OH^{-}}]\approx 10^{-7} negligenciável frente ao que vamos calcular. Mudança: \mathrm{CH_{3}COO^{-}} diminui de x, produtos aumentam de x. Em equilíbrio:
[\mathrm{OH^{-}}]\approx x,\qquad x^2/(c-x)=K_b.
  • Como K_b\ll c podemos aproximar c-x\approx c, então x\approx\sqrt{K_b c}.
  • Substituindo K_b\approx 5{,}6\times 10^{-10} e c=0{,}10:
x\approx\sqrt{5{,}6\times 10^{-10}\cdot 0{,}10}=\sqrt{5{,}6\times 10^{-11}}\approx 7{,}5\times 10^{-6}\\ \mathrm{mol\\ L^{-1}}.
  • Esse é [\mathrm{OH^{-}}]. Calculamos pOH e pH:
pOH=-\log(7{,}5\times 10^{-6})\approx 5{,}12,\qquad pH=14-pOH\approx 8{,}88.
  • Interpretação prática: solução levemente básica (pH em torno de 8{,}9 para 0{,}10\\ \mathrm{M}), o que confirma qualitativamente o que a equação de hidrólise indica.

Passo 6

Observação sobre a escrita da afirmativa 02
  • A reação apresentada na afirmativa 02 está conceitualmente correta (o ânion acetato reage com água formando ácido acético e \mathrm{OH^{-}}).
  • Porém, a forma que apareceu no enunciado tem um pequeno erro de notação: falta o símbolo de soma entre os produtos \mathrm{CH_{3}COOH} e \mathrm{OH^{-}}. A forma correta é a mostrada no Passo 3.

Resposta

A afirmativa 02 é correta.

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