Considere os seguintes sais:
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.
04) A ordem crescente de pH das soluções de
e NaCN é,
NaCN .
04) A ordem crescente de pH das soluções de
Passo 1
O enunciado lista cinco sais e pede para assinalar o que for correto. A afirmativa 04 declara a seguinte ordem de pH, para soluções aquosas de mesma concentração:
Dados fornecidos (explicitados): as fórmulas dos sais são
,
,
,
e
. A pergunta específica que vamos avaliar é se a ordem apresentada na afirmativa 04 está correta, comparando os pH das soluções aquosas, todas na mesma concentração.
Passo 2
Conceito que vamos usar (explicado passo a passo, sem assumir que você já sabe): quando um sal se dissolve em água, seus íons podem reagir (hidrolisar) com a água e alterar o pH. Regras práticas para saber o caráter (ácido, neutro, básico) de uma solução salina:
- Íon proveniente de um ácido forte (ex.:
, etc.) é essencialmente neutro em água. - Íon proveniente de uma base forte (ex.:
) é essencialmente neutro. - Cátions que são o conjugado de bases fracas (ex.:
, conjugado da base fraca ) tornam a solução ácida, porque: - Ânions que são o conjugado de ácidos fracos (ex.:
, conjugado de ) tornam a solução básica, porque: - Para comparar forças usadas nas estimativas quantitativas, usamos a relação entre constantes:
onde é a constante de ionização da água (aproximadamente a C). Estas fórmulas nos dizem quão forte é a basicidade de um ânion conjugado ou a acidez de um cátion conjugado.
Passo 3
Análise de
:
-
vem de (ácido forte) → é praticamente neutro. -
é o cátion que vem da base fraca . Logo é um ácido fraco e produz por hidrólise, deixando a solução ácida. - Para termos uma ideia da intensidade: a constante de basicidade da amônia é
. Então a acidez do é Mesmo sendo fraca, essa acidez é suficiente para tornar a solução de ácida (pH < 7).
Passo 4
Análise de
:
-
é cátion de base forte ( ) → praticamente neutro. - O ânion é
, que é o conjugado de . A dissociação de tem a primeira etapa forte e a segunda com constante relativamente grande (mas não enorme): . - Assim a basicidade de
é Esse é extremamente pequeno, ou seja, praticamente não hidrolisa de modo detectável. Portanto, produz solução praticamente neutra ou só levemente básica — para nossos propósitos comparativos ela fica entre soluções visivelmente ácidas e soluções claramente básicas.
Passo 5
Análise de
:
-
é neutro (vindo de base forte). -
é o conjugado do ácido fraco . A constante de acidez de é aproximadamente (pKa ≈ 9,2). - A basicidade do
é Esse valor de é comparável ao de bases fracas moderadas (por exemplo, ), portanto dá uma solução claramente básica (pH > 7).
Passo 6
Comparação dos três sais usando os resultados das constantes:
-
é ácido porque tem (gera ). -
é praticamente neutro porque é muito pequeno (quase nenhuma hidrólise). -
é básico porque (hidrólise significativa, produz ).
Logo, em pH crescente (do mais ácido para o mais básico) temos:
Passo 7
Interpretação final e resposta à afirmativa 04: a ordem proposta na afirmativa 04 está de acordo com as características ácido/básicas dos íons envolvidos e com as estimativas numéricas das constantes de hidrolise. Portanto a afirmativa 04 é verdadeira.
Resposta
A afirmativa 04 é correta.