Qual o pH de uma solução de
? Que tipo de sal é este? O que ocorre com seus íons? Dados:
e
.
. Sal de base fraca com ácido fraco. O pH será definido pela grandeza dos valores de
e
. Ocorre a hidrólise do cátion e do ânion.
Passo 1
Então, o enunciado é: “Calcular o pH de uma solução 0,01 mol/L de NH₄CN. Que tipo de sal é e o que acontece com seus íons?”
Matéria: equilíbrio ácido–base e hidrólise de sais.
O que vamos precisar:
Matéria: equilíbrio ácido–base e hidrólise de sais.
O que vamos precisar:
- Saber que NH₄⁺ vem de uma base fraca (NH₃) com Kb = 1,8×10⁻⁵ (logo Ka(NH₄⁺) = Kw/Kb).
- Saber que CN⁻ vem de um ácido fraco (HCN) com Ka = 4,9×10⁻¹⁰.
- Usar a fórmula do pH para sal de base fraca + ácido fraco:
pH = 7 + ½·log(Kb do cátion ou da base liberada / Ka do ânion ou do ácido liberado).
Passo 2
Tipo de sal: NH₄CN é um sal de base fraca (NH₃) e ácido fraco (HCN). Quando dissolvido em água, tanto o cátion NH₄⁺ quanto o ânion CN⁻ sofrem hidrólise.
Passo 3
Reações de hidrólise:
- NH₄⁺ + H₂O ⇌ NH₃ + H₃O⁺ (ácido conjugado da base fraca)
- CN⁻ + H₂O ⇌ HCN + OH⁻ (base conjugada do ácido fraco)
Passo 4
Fórmula do pH para sal de ácido fraco + base fraca:
Aqui a “base” é CN⁻, mas tipicamente usamos Kb de NH₃ ou Ka de NH₄⁺? O resultado é o mesmo se usamos Kb de NH₃ (1,8×10⁻⁵) como base conjugada de NH₄⁺ e Ka de HCN (4,9×10⁻¹⁰) como ácido conjugado de CN⁻.
Passo 5
Substituindo:
Calculemos o log:
Resposta
pH ≃ 9,28.
É um sal de base fraca (NH₃) e ácido fraco (HCN), portanto sofre hidrólise em ambos os íons:
• NH₄⁺ libera H₃O⁺;
• CN⁻ libera OH⁻.
Como Kb > Ka, a solução fica básica (pH > 7).
É um sal de base fraca (NH₃) e ácido fraco (HCN), portanto sofre hidrólise em ambos os íons:
• NH₄⁺ libera H₃O⁺;
• CN⁻ libera OH⁻.
Como Kb > Ka, a solução fica básica (pH > 7).