Ordene as seguintes soluções
de acordo com o
decrescente e explique sucintamente o seu raciocínio:
a)
, b)
, c)
d) NaF , e)
e f)
a)
Passo 1
Beleza, o enunciado pede para a gente ordenar soluções 0,1 M de vários sais segundo o pOH decrescente (ou seja, do pOH maior pro menor). Isso é uma questão de química de ácidos e bases, mais especificamente de hidrólise de sais e cálculo de pH/pOH.
O que vamos precisar:
O que vamos precisar:
- Saber se cada íon (cátion ou ânion do sal) é ácido, básico ou neutro.
- Usar as relações
- Ka·Kb = Kw = 1×10⁻¹⁴
- pOH = –log[OH⁻] e pOH = 14 – pH
- Entender como estimar qualitativamente (ou com fórmula de pOH ≈ ½(pKb – log C) para base) o pOH de cada solução.
Passo 2
Identifica a natureza de cada sal:
a) Na₂S → íon S²⁻ (base forte-fraca, conj. de HS⁻, pKa≈6,9)
b) Na₃PO₄ → íon PO₄³⁻ (base relativamente forte, pKa₃≈12,3)
c) NaH₂PO₄ → íon H₂PO₄⁻ (anfiprótico, mas age como ácido fraco, Ka₂≈6,2×10⁻⁸)
d) NaF → íon F⁻ (base fraca, Kb = Kw/Ka(HF) com pKa≈3,17)
e) NaCH₃CO₂ → íon CH₃COO⁻ (base fraca, Ka(CH₃COOH)≈1,8×10⁻⁵)
f) AlCl₃ → íon Al³⁺ (cátion ácido, sofre hidrólise ácida forte)
a) Na₂S → íon S²⁻ (base forte-fraca, conj. de HS⁻, pKa≈6,9)
b) Na₃PO₄ → íon PO₄³⁻ (base relativamente forte, pKa₃≈12,3)
c) NaH₂PO₄ → íon H₂PO₄⁻ (anfiprótico, mas age como ácido fraco, Ka₂≈6,2×10⁻⁸)
d) NaF → íon F⁻ (base fraca, Kb = Kw/Ka(HF) com pKa≈3,17)
e) NaCH₃CO₂ → íon CH₃COO⁻ (base fraca, Ka(CH₃COOH)≈1,8×10⁻⁵)
f) AlCl₃ → íon Al³⁺ (cátion ácido, sofre hidrólise ácida forte)
Passo 3
Escreve as reações principais e as constantes:
- Bases (geram OH⁻):
S²⁻ + H₂O ⇌ HS⁻ + OH⁻, Kb₁ = Kw/Ka(HS⁻) ≈ 10⁻¹⁴/10⁻⁶,9 ≈10⁻⁷,1
PO₄³⁻ + H₂O ⇌ HPO₄²⁻ + OH⁻, Kb = Kw/Ka(HPO₄²⁻) ≈10⁻¹⁴/10⁻¹²,3 ≈5×10⁻²
CH₃COO⁻ + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH⁻, Kb = Kw/Ka(CH₃COOH) ≈10⁻¹⁴/1,8×10⁻⁵ ≈5,6×10⁻¹⁰
F⁻ + H₂O ⇌ HF + OH⁻, Kb = Kw/Ka(HF) ≈10⁻¹⁴/10⁻³,17 ≈1,5×10⁻¹¹ - Ácidos (geram H₃O⁺):
H₂PO₄⁻ + H₂O ⇌ H₃O⁺ + HPO₄²⁻, Ka ≈6,2×10⁻⁸
Al³⁺ + 3 H₂O ⇌ Al(OH)₃ + 3 H₃O⁺ (hidrólise forte ácida)
Passo 4
Relação qualitativa pOH ou numérica aproximada (C = 0,1 M):
- Quando Kb ≫ C, solução bem básica (pOH pequeno).
- Quando Kb ≪ C, solução pouco básica (pOH maior).
- Ácido forte → pH baixo → pOH alto.
Valores aproximados de pOH:
- AlCl₃: solução ácida forte → pH≈3 → pOH≈11
- NaH₂PO₄: Ka≈6,2×10⁻⁸, C=0,1 → pH≈½(pKa₁+pKa₂)≈4,7 → pOH≈9,3
- NaF: pKb≈10,83, C=0,1 → pOH≈½(pKb – log C)≈½(10,83+1)≈5,9
- NaCH₃CO₂: pKb≈9,24, C=0,1 → pOH≈½(9,24+1)≈5,1
- Na₂S: pKb≈7,10, C=0,1 → pOH≈½(7,10+1)≈4,05
- Na₃PO₄: pKb≈1,30, C=0,1 → pOH≈½(1,30+1)≈1,15
Passo 5
Agora é só pôr em ordem do pOH maior pro menor:
- AlCl₃ (≈11)
- NaH₂PO₄ (≈9,3)
- NaF (≈5,9)
- NaCH₃CO₂ (≈5,1)
- Na₂S (≈4,05)
- Na₃PO₄ (≈1,15)
Resposta
f) AlCl₃ > c) NaH₂PO₄ > d) NaF > e) NaCH₃CO₂ > a) Na₂S > b) Na₃PO₄