Considere soluções aquosas de mesma concentração (
) dos seguintes sais:
- cloreto de sódio
- cloreto de amônio
- acetato de sódio
- cloreto de ferro(III)
a) Indique se cada solução será ácida, básica ou neutra.
b) Justifique a diferença de comportamento entre os sais listados.
c) Qual dos sais acima pode ser utilizado como regulador de pH ? Explique.
a) Indique se cada solução será ácida, básica ou neutra.
b) Justifique a diferença de comportamento entre os sais listados.
c) Qual dos sais acima pode ser utilizado como regulador de pH ? Explique.
Passo 1
Beleza, aqui a gente tem soluções 0,1 M de quatro sais: NaCl, NH₄Cl, CH₃COONa e FeCl₃. O assunto é hidrólise de sais (aquele lance de ácido/base conjugada) pra saber se a solução fica ácida, básica ou neutra. A gente vai precisar entender:
- O que é hidrólise iônica: íons do sal reagem com água e podem soltar H⁺ ou OH⁻.
- Como identificar ácido/fraco ou base/fraca x forte.
- Constantes Ka e Kb qualitativas (saber que NH₄⁺ é ácido fraco, CH₃COO⁻ é base fraca, etc.).
Passo 2
Determinar o caráter (ácido, básico ou neutro) de cada sal:
-
NaCl
- Na⁺ vem de NaOH (base forte) → não reage com H₂O.
- Cl⁻ vem de HCl (ácido forte) → não reage com H₂O.
→ solução neutra.
-
NH₄Cl
- NH₄⁺ é o ácido conjugado da base fraca NH₃. Ele doa prótons:
NH₄⁺ + H₂O ⇌ NH₃ + H₃O⁺
→ gera H₃O⁺, torna a solução ácida. - Cl⁻ não faz nada.
- NH₄⁺ é o ácido conjugado da base fraca NH₃. Ele doa prótons:
-
CH₃COONa
- CH₃COO⁻ é a base conjugada do ácido fraco CH₃COOH. Ele captura prótons:
CH₃COO⁻ + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH⁻
→ gera OH⁻, torna a solução básica. - Na⁺ não faz nada.
- CH₃COO⁻ é a base conjugada do ácido fraco CH₃COOH. Ele captura prótons:
-
FeCl₃
- Fe³⁺ é um cátion de metal com alta carga que puxa densão eletrônica da água, liberando H₃O⁺:
[Fe(H₂O)₆]³⁺ ⇌ [Fe(H₂O)₅OH]²⁺ + H₃O⁺
→ solução ácida. - Cl⁻ não faz nada.
- Fe³⁺ é um cátion de metal com alta carga que puxa densão eletrônica da água, liberando H₃O⁺:
Passo 3
Por que eles se comportam diferente?
- Sais de ácido forte + base forte (NaCl): nenhum íon hidrolisa → neutro.
- Sais que contêm o íon conjugado de base fraca (NH₄⁺) liberam H₃O⁺ → ácido.
- Sais que contêm o íon conjugado de ácido fraco (CH₃COO⁻) produzem OH⁻ → básico.
- Cátions de metais de alta carga (Fe³⁺) atuam como ácidos de Lewis, hidrolisam liberando H₃O⁺ → ácido.
Passo 4
Qual dá pra usar como regulador de pH?
O sal que você pode montar um tampão é o acetato de sódio (CH₃COONa). Juntando CH₃COONa + CH₃COOH você tem o par conjugado ácido/fraco ↔ base/fraca, que resiste a variações de pH quando você adiciona pequena quantidade de ácido ou base.
O sal que você pode montar um tampão é o acetato de sódio (CH₃COONa). Juntando CH₃COONa + CH₃COOH você tem o par conjugado ácido/fraco ↔ base/fraca, que resiste a variações de pH quando você adiciona pequena quantidade de ácido ou base.
Resposta
a)
- NaCl: neutra
- NH₄Cl: ácida
- CH₃COONa: básica
- FeCl₃: ácida
b) porque cada íon pode ou não reagir com a água (hidrólise):
- íons de ácido/fraca ou base/fraca geram H₃O⁺ ou OH⁻;
- íons de ácido/base fortes não reagem;
- cátions com alta carga (Fe³⁺) retiram elétrons da água e também liberam H₃O⁺.
c) O acetato de sódio (CH₃COONa), pois em conjunto com o ácido acético (CH₃COOH) forma um sistema tampão que regula o pH.