Explique sua resposta sobre o comportamento ácido, básico ou anfótero das seguintes soluções aquosas:
(i) cloreto de cálcio (CaCl2)
(ii) cloreto de amônio (NH4Cl)
(iii) cloreto de alumínio (AlCl3)
(iv) carbonato de sódio (Na2CO3)
Qual sal altera o pH da água?

Passo 1

Resumindo o enunciado, temos quatro sais dissolvidos em água: \mathrm{CaCl}_2, \mathrm{NH}_4\mathrm{Cl}, \mathrm{AlCl}_3 e \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3. O objetivo é classificar cada solução como ácida, básica ou neutra (ou anfótera, se couber) usando o conceito de hidrólise de íons:
– cátions de base forte são neutros;
– ânions de ácido forte são neutros;
– cátions de base fraca tornam a solução ácida;
– ânions de ácido fraco tornam a solução básica;
– cátions de elevada carga (ex.: \mathrm{Al}^{3+}) também podem acidificar por hidrólise.

Passo 2

Analisando \mathrm{CaCl}_2:
\mathrm{Ca}^{2+} é o cátion de uma base forte \mathrm{Ca(OH)}_2 e não hidrólisa significativamente a água.
\mathrm{Cl}^{-} é o ânion de um ácido forte \mathrm{HCl} e também é neutro.
Logo a solução de \mathrm{CaCl}_2 é neutra, com pH\approx7.

Passo 3

Analisando \mathrm{NH}_4\mathrm{Cl}:
\mathrm{NH}_4^{+} é o cátion da base fraca \mathrm{NH}_3 e sofre hidrólise ácida:
\mathrm{NH}_4^{+} + \mathrm{H}_2O \;\longrightarrow\; \mathrm{NH}_3 + \mathrm{H}_3O^{+}.
\mathrm{Cl}^{-} é neutro.
Portanto a produção de \mathrm{H}_3O^{+} torna a solução ácida pH<7.

Passo 4

Analisando \mathrm{AlCl}_3:
\mathrm{Al}^{3+} tem alta densidade de carga e hidrólisa fortemente o solvente:
\mathrm{[Al(H_2O)_6]^{3+}} \;\longrightarrow\; \mathrm{[Al(H_2O)_5OH]^{2+}} + \mathrm{H}_3O^{+}.
\mathrm{Cl}^{-} continua neutro.
Por isso a água se acidifica, e a solução é ácida.

Passo 5

Analisando \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3:
\mathrm{Na}^{+} é neutro (base forte).
\mathrm{CO}_3^{2-} é o ânion de um ácido fraco \mathrm{H_2CO_3} e sofre hidrólise básica:
\mathrm{CO}_3^{2-} + \mathrm{H}_2O \;\longrightarrow\; \mathrm{HCO}_3^{-} + \mathrm{OH}^{-}.
A formação de \mathrm{OH}^{-} torna a solução básica pH>7.

Passo 6

Concluindo, as classificações são:
\mathrm{CaCl}_2: neutra.
\mathrm{NH}_4\mathrm{Cl}: ácida.
\mathrm{AlCl}_3: ácida.
\mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3: básica.

Resposta

Os sais que alteram o pH da água são \mathrm{NH}_4\mathrm{Cl} (acidifica), \mathrm{AlCl}_3 (acidifica) e \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3 (torna básica). \mathrm{CaCl}_2 não altera significativamente o pH, pois é neutro.

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