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.
08) A constante de hidrólise para o NaCN pode ser escrita da seguinte maneira k_{h}=\frac{\left[\mathrm{Na}^{+}\right]\left[\left\lfloor\mathrm{CN}^{-}\right\rceil\right]}{[\mathrm{NaCN}]}

Passo 1

O enunciado lista os sais \mathrm{NH}_{4}\mathrm{Br}, \mathrm{CH}_{3}\mathrm{COONa}, \mathrm{Na}_{2}\mathrm{CO}_{3}, \mathrm{K}_{2}\mathrm{SO}_{4} e \mathrm{NaCN} e diz que suas soluções aquosas de mesma concentração têm pH diferentes. A afirmação a ser avaliada é a seguinte (reescrevo de forma clara):
\text{(08) A constante de hidrólise para o NaCN pode ser escrita como }k_{h}=\frac{[\mathrm{Na}^+][\mathrm{CN}^-]}{[\mathrm{NaCN}]}.ó
Informações relevantes dadas: temos uma solução aquosa de \mathrm{NaCN} (um sal) e foi proposta uma expressão para a “constante de hidrólise” k_h.

Passo 2

O que significa “constante de hidrólise”? Vou explicar com calma. Hidrólise, para um ânion A^- que é a base conjugada de um ácido fraco HA, é a reação:
A^- + H_2O \rightleftharpoons HA + OH^-.
A constante de equilíbrio dessa reação (que é exatamente a constante de hidrólise do ânion) é dada por
K_h=\frac{[HA][OH^-]}{[A^-]}.
Aqui cada símbolo significa:
  • [HA]: concentração do ácido conjugado formado pela hidrólise;
  • [OH^-]: concentração de hidroxila formada;
  • [A^-]: concentração do ânion que sofre hidrólise.
    Essa é a definição padrão de constante de hidrólise para um ânion básico.

Passo 3

Aplicando isso ao caso do \mathrm{CN}^- (o ânion presente em \mathrm{NaCN}), a reação de hidrólise é:
\mathrm{CN}^- + H_2O \rightleftharpoons HCN + OH^-.
Portanto a constante de hidrólise correta (para \mathrm{CN}^-) é
K_h=\frac{[HCN][OH^-]}{[\mathrm{CN}^-]}.
Note que nessa expressão não aparece nem [\mathrm{Na}^+] nem [\mathrm{NaCN}]: a hidrólise envolve apenas \mathrm{CN}^-, água, o ácido \mathrm{HCN} e \mathrm{OH}^-.

Passo 4

O que é então a expressão \dfrac{[\mathrm{Na}^+][\mathrm{CN}^-]}{[\mathrm{NaCN}]} que apareceu na afirmação? Essa forma é a razão de massas para a dissociação iônica (ou equilíbrio de dissociação) de uma espécie molecular:
\mathrm{NaCN} \rightleftharpoons \mathrm{Na}^+ + \mathrm{CN}^-,
e a constante associada a essa reação (se quiséssemos escrever) seria
K_{\text{diss}}=\frac{[\mathrm{Na}^+][\mathrm{CN}^-]}{[\mathrm{NaCN}]}.
Ou seja, isso corresponde a uma constante de dissociação (ou de solubilidade/dissociação) — não à constante de hidrólise. Portanto a expressão dada na afirmativa refere-se a outro equilíbrio, não ao equilíbrio de hidrólise do ânion.

Passo 5

Além disso, em soluções aquosas comuns \mathrm{NaCN} é um eletrólito fortemente iónico (proveniente de uma base forte \mathrm{NaOH} e de um ácido fraco \mathrm{HCN}), então ele praticamente se dissocia completamente em \mathrm{Na}^+ e \mathrm{CN}^-. Em química de soluções nós tratamos \mathrm{Na}^+ como um íon espectador: ele praticamente não participa da hidrólise (não forma \mathrm{HNa}^+ estável nem altera o equilíbrio de hidrólise do ânion). Por isso \mathrm{Na}^+ não aparece na expressão de K_h do \mathrm{CN}^-.

Passo 6

Relação prática útil: a constante de hidrólise do ânion \mathrm{CN}^- é igual ao K_b desse ânion, e portanto está relacionada com a constante de acidez de \mathrm{HCN} ( K_a) e com a constante de ionização da água ( K_w) pela relação
K_b(\mathrm{CN}^-)=K_h=\frac{K_w}{K_a(\mathrm{HCN})}.
Aqui [OH^-] aparece na expressão de K_h e, se quisermos estimar o pH, resolvemos o equilíbrio de hidrólise usando essa constante K_h.

Passo 7

Resumo didático e intuitivo: a expressão dada na afirmativa mistura conceitos — coloca íons do sal e o sal molecular na mesma fórmula — e corresponde à dissociação do sal, não à hidrólise do ânion. A constante de hidrólise deve envolver as concentrações de \mathrm{HCN}, \mathrm{OH}^- e \mathrm{CN}^-, não a concentração de \mathrm{Na}^+ nem a de \mathrm{NaCN}.

Resposta

  1. Incorreta.

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