Questão
O ácido sulfídrico,
, é um ácido fraco, formado segundo a equação abaixo:
a) A tabela representa as duas etapas de dissociação do ácido sulfídrico em água, a
. Complete os valores faltantes, mostrando os cálculos correspondentes.
Equação
Reação
1
2
12,9
b) A liberação do íon
será mais fácil na equação 1 ou na equação 2 ? Justifique.
c) Comparando os equilíbrios 1 e 2, diga qual é a base conjugada mais forte,
ou
. Justifique.
d) Calcule o pH de uma solução preparada pela adição de
de
em
de água. Considere, para fins de cálculo, apenas a equação 1 .
Dados:
| Equação | Reação |
|
|
| 1 |
|
|
|
| 2 |
|
12,9 |
c) Comparando os equilíbrios 1 e 2, diga qual é a base conjugada mais forte,
d) Calcule o pH de uma solução preparada pela adição de
Passo 1
O que o enunciado pede e os dados fornecidos (vou listar cada pergunta e os números que o enunciado dá):
- (a) Completar a tabela com os valores faltantes: para a reação 1 foi dado
e falta . Para a reação 2 foi dado e falta . - (b) Dizer em qual das equações (1 ou 2) a liberação do íon
é mais fácil e justificar. - (c) Comparar as bases conjugadas
e e dizer qual é a base mais forte, com justificativa. - (d) Calcular o pH de uma solução obtida ao adicionar
de em de água, considerando apenas a equação 1.
Dados numéricos e constantes úteis:
-
(dado). -
(dado). - Massa molar
. - Massa adicionada
; volume . - Constante da água a
: .
Passo 2
(a) Calcular
a partir de
.
Teoria breve:
é definido por
. Aqui
é um número adimensional menor que 1, e o logaritmo base 10 transforma essa pequena ordem de grandeza em um número positivo mais manejável.
Cálculo:
Usando a propriedade
e sabendo que
, obtemos
Passo 3
(a) Calcular
a partir de
.
Teoria breve: a relação inversa é
. Para números com casa decimal no expoente, pode-se escrever
e usar
.
Cálculo:
Arredondando com dois algarismos significativos depois do multiplicador:
.
Passo 4
(b) Em qual equação a liberação de
é mais fácil?
Teoria breve: quanto maior
(ou menor
), mais forte é o ácido e mais fácil é ceder
. Comparar valores de
é a maneira direta.
Comparação:
Como
é muito maior que
, a liberação de
é muito mais fácil na equação
(primeira dissociação) do que na equação
.
Passo 5
(c) Qual base conjugada é mais forte:
ou
?
Teoria breve: a força de uma base conjugada pode ser comparada pelos seus
. Para um par conjugado ácido/base vale
. Assim, o maior
indica a base mais forte.
Cálculos:
- Para
(base conjugada de ):
- Para
(base conjugada de ):
Conclusão:
é muito maior que
, portanto
é a base conjugada mais forte.
Passo 6
(d) Calcular o pH da solução obtida adicionando
de
a
, considerando apenas a equação 1.
Passo intercalar — concentração inicial do ácido:
- Moles de
:
- Concentração inicial
:
Equilíbrio ácido fraco (apenas equação 1):
Seja
a concentração de
formada em equilíbrio. Então:
Aproximação (ácido fraco): se
, então
, logo
Verificação da aproximação:
logo a aproximação é válida.
Cálculo do pH:
Resposta
(a)
(b) Equação
(c)
é a base conjugada mais forte
(d)