Calcule o pH em :
c) 0,15 mol / L NaHCO3 R: pH=8,31

Passo 1

Vamos calcular o pH de uma solução de bicarbonato de sódio ( NaHCO3) com concentração de 0,15 , mol/L. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre ácidos e bases, especialmente sobre soluções tampão e equilíbrio químico.

Passo 2

Primeiro, sabemos que o bicarbonato de sódio é uma base fraca que pode reagir com a água para formar íons hidroxila ( OH^-) e ácido carbônico ( HCO3^-). A reação é:
NaHCO3 rightharpoons Na^+ + HCO3^-

Passo 3

O íon bicarbonato ( HCO3^-) pode agir como um ácido ou uma base (é um agente anfótero). Neste caso, vamos considerar sua reação como base, aceitando prótons da água:
HCO3^- + H2O rightharpoons H2CO3 + OH^-

Passo 4

Para calcular o pH, precisamos encontrar a concentração de íons hidroxila ( OH^-) na solução. Usaremos a constante de dissociação da base ( Kb) para o bicarbonato. A relação entre Ka e Kb para uma espécie anfótera é:
Ka times Kb = Kw
Onde Kw = 1,0 times 10^-14 (constante de ionização da água).

Passo 5

Sabemos que o valor de Ka para o ácido carbônico ( H2CO3) é aproximadamente 4,3 times 10^-7. Assim, podemos calcular Kb:
Kb = KwKa = 1,0 times 10^-144,3 times 10^-7 approx 2,33 times 10^-8

Passo 6

Agora, usamos a expressão de Kb para relacionar as concentrações:
Kb = [H2CO3][OH^-][HCO3^-]
Assumindo que a quantidade de OH^- formada é pequena em relação à concentração inicial de HCO3^-, podemos simplificar:
Kb approx [OH^-]^2[HCO3^-]

Passo 7

Agora, isolamos [OH^-]:
[OH^-] = raizKb times [HCO3^-] = raiz2,33 times 10^-8 times 0,15 approx raiz3,495 times 10^-9 approx 5,91 times 10^-5 , mol/L

Passo 8

Para encontrar o pH, primeiro calculamos o pOH:
pOH = -log [OH^-] = -log (5,91 times 10^-5) approx 4,23
E então:
pH = 14 - pOH = 14 - 4,23 = 9,77

Resposta

O pH da solução de 0,15 , mol/L , NaHCO3 é aproximadamente 9,77.

Exercícios relacionados

Considere a reação química representada pela equação:
2 Fe2 S3(s)+6 H2 O(l)+3 O2(g) rightarrows 4 Fe(OH)3(s)+6 S(s)
Calcule a quantidade (em mols) de Fe(OH)3 que pode ser produzida a partir de uma mistura que contenha 1,0 mol de Fe2 S3, 2,0 mols de H2 O e 3,0 mols de O2.
Calcule o pH em :
a) 0,01 mol / L2 SeO4 R: pH=1,84
Para o processo de Haber, N2(g)+3 H2(g) rightarrows 2 NH3(g), Kp=1,45 times 10^-5, a uma dada temperatura. lim uma mistura em equilibrio dos três gases, as pressões parciais de H2 e N2 são respectivamente 0.932 atm e 0,435 atm. Qual é a pressão parcial de NH3 nessa mistura?
Em um recipiente, a uma temperatura T , são misturados 1 mol / L de CO(g) e 1 mol / L de H2 O(g. Quando o equilíbrio é atingido, coexistem 0,665 mol / L de CO2(g) e 0,665 mol / L de H2(g). Calcule o valor de Kc , na temperatura T, para o seguinte equilíbrio:
CO(g)+H2 O(g) rightarrows CO2(g)+H2(g)