Em uma soluçăo aquosa
de carbonato de sódio ocorre a hidrólise do ion carbonato
. Calcule, para essa solução, o valor do pH .
Dados:
Dados:
Passo 1
O problema pede o pH de uma solução aquosa de carbonato de sódio com concentração inicial de
.
Dados fornecidos:
Dados fornecidos:
A espécie presente em solução é o ânion
(vindo do
); a pergunta é: qual o pH dessa solução?
Passo 2
Entendendo o que acontece (pequena aula): o íon
é a base conjugada de
. Em água ele sofre hidrólise básica principal:
A constante de equilíbrio para essa reação é
. Há também uma segunda hidrólise (quando
age como base), mas veremos se ela é importante. A relação entre constantes é:
onde
é o produto iônico da água; a temperatura usual assumida é
, então
Passo 3
Cálculo de
:
Vamos dividir:
Arredondando razoavelmente,
Passo 4
Montamos a tabela ICE para a primeira hidrólise (concentração inicial de
é
):
A expressão da constante é
Como
é pequeno e esperamos
, fazemos a aproximação
, então
Passo 5
Cálculo de
:
Passo 6
Agora calculamos o
e o
. Lembrando:
Usando
:
Logo
Passo 7
Verificação das aproximações e contribuição da segunda hidrólise: a razão
é
menor que
, então a aproximação
é válida. A segunda hidrólise (de
) tem
e a contribuição extra de
seria da ordem de
, ou seja, desprezível frente a
. Portanto o pH calculado está correto dentro do nível de aproximação.