Em uma solução tem foi adicionado o acetato de sódio com uma concentração final de
. Qual o pH final da solução? Sabendo que o pKa do ácido acético é de 4,75.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma solução onde foi adicionado o acetato de sódio com uma concentração de
. A gente precisa descobrir qual é o pH dessa solução. Além disso, sabemos que o
do ácido acético é
.
Nesse problema, vamos trabalhar com ácido e base conjugados, usando conceitos de equilíbrio químico e a equação de Henderson-Hasselbalch para soluções tampão. Vamos precisar entender como o acetato de sódio se comporta na água e como isso afeta o pH.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o acetato de sódio (
) é um sal que se dissocia completamente em água nos íons
e
. O
é a base conjugada do ácido acético (
).
A reação de hidrólise que ocorre é:
Essa reação gera íons hidroxila (
), o que faz com que a solução seja básica.
Passo 3
Para encontrar o pH, precisamos primeiro encontrar a concentração de íons hidroxila (
). Para isso, usamos a constante de ionização da base conjugada,
.
Sabemos que:
Onde
é a constante de ionização da água, que vale
.
Então, podemos calcular
:
Passo 4
Agora, vamos escrever a expressão para
:
Assumindo que a concentração de
e
é igual a
e que a concentração de
permanece aproximadamente
, temos:
Então,
Essa é a concentração de
.
Passo 5
Com a concentração de
, podemos encontrar o
:
E lembrando que:
Portanto,
Resposta
O pH final da solução é aproximadamente
.