Ordene as seguintes soluções 0,1 mol^-1 de acordo com o pO H decrescente e explique sucintamente o seu raciocínio:
a) Na2 S, b) Na3 PO4, c) NaH2 PO4 d) NaF , e) NaCH3 CO2 e f) AlCl3

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:
  • 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)

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:
  1. AlCl₃ (≈11)
  2. NaH₂PO₄ (≈9,3)
  3. NaF (≈5,9)
  4. NaCH₃CO₂ (≈5,1)
  5. Na₂S (≈4,05)
  6. Na₃PO₄ (≈1,15)

Resposta

f) AlCl₃ > c) NaH₂PO₄ > d) NaF > e) NaCH₃CO₂ > a) Na₂S > b) Na₃PO₄

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