(Ita 2018) Considere dadas as constantes de dissociação ácida (
) ou básica (
) das seguintes substâncias, a
: fenol
e anilina
,
.
Sobre o pH de soluções aquosas dessas substâncias são feitas as seguintes afirmações:
I. A solução aquosa de fenol a
tem
.
II. A solução aquosa de anilina a
tem
.
III. Ambas as soluções aquosas a
têm pH aproximadamente iguais.
Das afirmações acima está(ão) CORRETA(S)
a) apenas I.
b) apenas I e II.
c) apenas II.
d) apenas II e III.
I. A solução aquosa de fenol a
II. A solução aquosa de anilina a
III. Ambas as soluções aquosas a
a) apenas I.
b) apenas I e II.
c) apenas II.
d) apenas II e III.
Passo 1
O enunciado fornece as constantes de dissociação de fenol e de anilina a
:
e pede o pH de cada solução aquosa de concentração
.
Vamos usar a teoria de equilíbrio de ácidos fracos e bases fracas, levando em conta também a autoionização da água.
Vamos usar a teoria de equilíbrio de ácidos fracos e bases fracas, levando em conta também a autoionização da água.
Passo 2
Cálculo do pH da solução de fenol (ácido fraco).
Seja a concentração de
formada e, devido à água, a concentração total de
será
Seja
A condição de equilíbrio do ácido fraco é
Resolvendo esse equilíbrio (quadrática), obtém‐se aproximadamente
logo
Passo 3
Cálculo do pH da solução de anilina (base fraca).
Seja a concentração de
formada e, devido à água, a concentração total de
será
Seja
O equilíbrio para a base fraca dá
Resolvendo aproximadamente,
Passo 4
Comparação das afirmações:
I. pH da fenol não é <
I é falsa.
II. pH da anilina não é >
II é falsa.
III. Ambas têm pH muito próximos de verdadeiramente estão próximas (6,4 e 7,6) → III é verdadeira.
I. pH da fenol
II. pH da anilina
III. Ambas têm pH muito próximos de
Resposta
Apenas III.