Determine a concentração de todas as espécies em equilíbrio e calcule o pH a
das seguintes soluções: (Dados
do ácido acético
).
acetato de sódio
acetato de sódio
Passo 1
O enunciado pede: determinar a concentração de todas as espécies em equilíbrio e calcular o pH, a
, para uma solução de acetato de sódio (
, que vou chamar de
) com concentração inicial
.
Informações fornecidas:
Informações fornecidas:
-
do ácido acético . -
.
O que devemos encontrar (lista clara): - Concentração em equilíbrio de
, (acetato), (ácido acético), e . - O valor do pH da solução.
Passo 2
Entendendo a química e escolhendo o método (sem resolver ainda):
-
é um sal de um ácido fraco ( ) com uma base forte ( ), logo o ânion sofre hidrólise em água formando e . A reação é:
- Para tratar essa hidrólise usamos a constante de basicidade
do íon acetato, que relaciona-se com e por:
Vou calcular
numérico usando os dados dados.
Passo 3
Cálculo de
:
(Arredondei para três algarismos significativos:
.)
Passo 4
Montando a tabela ICE (concentrações) e a expressão de
:
Seja a concentração inicial de acetato . A variação de avanço da reação chamo de
(em mol·L^{-1}), que será a concentração de
formada e de
formada no equilíbrio.
Seja a concentração inicial de acetato
Tabela (inicial → variação → equilíbrio):
-
: . -
: . -
: .
A expressão de
é:
Passo 5
Resolvendo a equação para
(aproximação):
A equação exata seria , que dá um trinômio. Como
é pequeno, normalmente
e podemos aproximar
. Assim:
A equação exata seria
Calculemos o produto e a raiz:
Arredondando razoavelmente:
.
Passo 6
Verificação da validade da aproximação:
Calcule a fração dissociada relativa :
Calcule a fração dissociada relativa
Como
é muito pequeno comparado com
(menos de
da concentração inicial), a aproximação é perfeitamente válida.
Passo 7
Concentrações em equilíbrio (valores numéricos) — explicar cada uma:
-
: sal totalmente dissociado, logo permanece . -
. -
. -
. -
pode ser obtido por , então:
Passo 8
Cálculo do pH:
Primeiro obtenha o :
Primeiro obtenha o
Usando
a
:
Arredondando para duas casas decimais:
.
Passo 9
Resumo rápido e interpretação curta (para fixar a ideia):
- O acetato é a base conjugada de um ácido fraco, por isso a solução é básica (
). - A concentração de ácido acético formada é muito pequena comparada à concentração inicial do acetato, por isso o pH fica moderadamente básico.