Determine a concentração de todas as espécies em equilíbrio e calcule o pH a 25^circ C das seguintes soluções: (Dados Ka do ácido acético =1,8 times 10^-5, Kw= 1,0 times 10^-14 ).
c) acetato de sódio (NaO2 CCH3) 0,25 mol / L(pH=9,08)

Passo 1

Beleza, o enunciado pede pra gente achar todas as concentrações em equilíbrio e o pH de uma solução de acetato de sódio 0,25 M a 25 °C. Isso é um exercício de equilíbrio ácido–base: o cátion é Na⁺ (mínimo papel além de acompanhar carga) e o ânion é CH₃COO⁻ (acetato), que age como base em água. Para resolver, vamos precisar de:
  1. a constante de acidez do ácido acético, Ka = 1,8×10⁻⁵;
  2. a constante de autoionização da água, Kw = 1,0×10⁻¹⁴;
  3. a relação Kb = Kw/Ka para o acetato;
  4. uma tabela ICE (Início–Variação–Equilíbrio) para a reação
CH3COO^- + H2O <=ftharpoons CH3COOH + OH^-

Passo 2

Primeiro, escrevemos a reação de hidrólise do íon acetato:
CH3COO^- + H2O <=ftharpoons CH3COOH + OH^-
A constante de equilíbrio dessa reação é a constante de basicidade Kb, que obtemos de
Kb = KwKa

Passo 3

Calcular Kb:
Kb = 1,0times10^-141,8times10^-5 = 5,56times10^-10

Passo 4

Agora, montamos a tabela ICE usando uma concentração inicial de CH₃COO⁻ = 0,25 M, assumindo que não havia CH₃COOH nem OH⁻ no início:
           CH₃COO⁻       + H₂O        ⇌   CH₃COOH      +   OH⁻  
Início 0,25 M — 0 0
Variação –x — +x +x
Eq. 0,25–x — x x
E a expressão de Kb é
Kb = [CH3COOH],[OH^-][CH3COO^-] = xcdot x0,25 - x = x^20,25 - x

Passo 5

Como Kb é bem pequenina e 0,25 é grande comparado a x, podemos aproximar 0,25–x ≈ 0,25. Então:
x^2 approx Kb times 0,25 = 5,56times10^-10times0,25 = 1,39times10^-10,
x = [OH^-] approx raiz1,39times10^-10 = 1,18times10^-5,M

Passo 6

Com [OH⁻] calculado, achamos o pOH e o pH:
pOH = -log(1,18times10^-5) = 4,93,
pH = 14,00 - 4,93 = 9,07 (approx9,08)
Também temos:
  • [CH₃COO⁻]ₑq = 0,25 – x ≈ 0,25 – 0,0000118 = 0,24999 M,
  • [CH₃COOH]ₑq = x = 1,18×10⁻⁵ M,
  • [OH⁻]ₑq = 1,18×10⁻⁵ M,
  • [H⁺]ₑq = Kw / [OH⁻] = 1,0×10⁻¹⁴ / 1,18×10⁻⁵ = 8,47×10⁻¹⁰ M,
  • [Na⁺]ₑq = 0,25 M (não reage).

Resposta

Concentrações em equilíbrio:
• [Na⁺] = 0,25 M
• [CH₃COO⁻] = 0,24999 M
• [CH₃COOH] = 1,18×10⁻⁵ M
• [OH⁻] = 1,18×10⁻⁵ M
• [H⁺] = 8,47×10⁻¹⁰ M
pH ≈ 9,08.

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