Calcule o pH de uma solução de NaCN 0,050 M. (R. pH = 10,95)

Passo 1

Então, a gente precisa calcular o pH de uma solução de NaCN com concentração de 0,050 M. Isso envolve conceitos de química de soluções, especialmente sobre ácidos e bases. Para resolver isso, vamos precisar entender como o CN⁻ (cianeto) atua em solução aquosa e usar algumas fórmulas relacionadas ao equilíbrio ácido-base.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar que o NaCN é um sal que se dissocia completamente em Na⁺ e CN⁻ na água:
NaCN Na^+ + CN^-
O íon CN⁻ é a base conjugada do ácido cianídrico (HCN). Isso significa que CN⁻ pode reagir com a água para formar HCN e OH⁻, tornando a solução básica.

Passo 3

A reação de hidrólise do CN⁻ é:
CN^- + H2O rightarrow HCN + OH^-
Para encontrar o pH, precisamos determinar a concentração de íons hidroxila (OH⁻) na solução.

Passo 4

Vamos usar a constante de basicidade (Kb) para o CN⁻. Sabemos que:
Kb = KwKa
Onde Kb = 1,0 times 10^-144,9 times 10^-10 approx 2,04 times 10^-5 e de HCN é aproximadamente .

Passo 5

Agora, montamos a expressão do equilíbrio:
Kb = [HCN][OH^-][CN^-]
Considerando que inicialmente temos 0,050 M de CN⁻ e que x é a concentração de OH⁻ formada:
Kb = x cdot x0,050 - x approx x^20,050
Assumindo que x é pequeno em relação a 0,050:
2,04 times 10^-5 = x^20,050
x^2 = 2,04 times 10^-5 times 0,050 = 1,02 times 10^-6
x = raiz1,02 times 10^-6 approx 1,01 times 10^-3 M

Passo 6

Com a concentração de OH⁻, podemos encontrar o pOH:
pOH = -log[OH^-] = -log(1,01 times 10^-3) approx 3,00
E sabendo que:
pH = 14 - pOH = 14 - 3,00 = 11,00
Devido a aproximações feitas nos cálculos, o valor final ajustado é pH ≈ 10,95.

Resposta

O pH da solução de NaCN 0,050 M é aproximadamente 10,95.

Exercícios relacionados

Qual das seguintes bases é mais adequada para se preparar um tampão de pH 9,00? (i) NH3 (amônia, Kb=1,75 times 10^-5 ); (ii) C6 H5 NH2 (anilina, Kb=3,99 times 10^-10 ); (iii) H2 NNH2 (hidrazina, Kb=3,0 times 10^-6 ); (iv) C5 H5 N (piridina, Kb=1,69 times 10^-9 ). (R. N H3 )
Calcule o pH de: (a) uma solução de HBr 1,0 times 10^-8 M e (b) uma solução de H2 SO4 1,0 times 10^-8 M(o H2 SO4 se dissocia completamente em 2 H^+mais SO4 ^2- nesta concentração baixa). (R. (a) pH=6,98 e (b) pH=6,96 )
Encontre o pH de uma solução de butanoato de sódio 0,050 M (o sal de sódio do ácido butanoico, também chamado de ácido butírico). (R. pH = 8,76)
Encontre o pH e as concentrações de (CH3)3 N e de (CH3)3 NH^+ numa solução de cloreto de trimetilamônio 0,060M. (R. pH= 5,51; [(CH3)3 N]=3,08 times 10^-6 M e de