ponto) Calcule o pH das seguintes soluções (Dados:
):
Acetato de sódio
molL
. Dados:
Acetato de sódio
Passo 1
O enunciado pede o pH de uma solução de acetato de sódio, com os seguintes dados fornecidos:
Dados fornecidos no enunciado (vou usar exatamente como dados):
O que precisamos encontrar: o valor numérico do
da solução.
Passo 2
Entendendo o que acontece na solução (passo a passo didático):
- O sal
é formado por (cátion forte, não participa) e o ânion acetato . Ao dissolver, o sal se dissocia totalmente, então a concentração inicial do íon acetato é
- O acetato é a base conjugada do ácido acético
. Em água ocorre hidrólise (reação com água) que gera :
- Para quantificar quanto
aparece, usamos a constante de basicidade do acetato. Não foi dada diretamente, mas sabemos relacionar com (do ácido conjugado) e .
Passo 3
Relação entre
,
e
(aula curta):
- Para um par ácido/base conjugada vale a identidade
Aqui
é do ácido acético (dado) e
também é dado. Logo
Substituindo números (usando os dados do enunciado):
Faço a conta passo a passo:
então
Passo 4
Montando a expressão de equilíbrio e a aproximação prática:
- Chamo de
a concentração de formada pela hidrólise. A tabela de concentrações (inicial, variação, equilíbrio) para a reação
é:
- A constante de basicidade é
- Como normalmente a hidrólise de uma base conjugada fraca é pequena, usamos a aproximação
, então . Assim
(Essa aproximação é muito comum e válida quando a fração reagida é pequena; depois vamos checar se foi válida.)
Passo 5
Cálculo numérico de
:
- Primeiro o produto
- Tomando a raiz quadrada:
Expliquei: usei a propriedade
para facilitar as contas à mão.
Passo 6
Passando de
para
:
- Primeiro calculo o
:
Uma conta rápida de log:
, então
portanto
- Usando
. Como , temos . A relação entre pH e pOH é
Logo
Passo 7
Verificação da validade da aproximação
:
ou seja, a variação é extremamente pequena, então a aproximação
é perfeitamente válida.
Passo 8
Observação final de método (se for útil para a prova):
- Se quiser evitar a aproximação, resolve-se a equação quadrática
pela fórmula de Bhaskara; para este problema a solução numérica dá praticamente o mesmo
(diferença insignificante), então a forma com raiz quadrada é a mais prática para prova quando
é pequeno.