Calcule o pH e o pOH , na temperatura de
, para os sais abaixo em cada caso: Solução de
0,45M (Ka1 = 4,45x10-7)
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem que calcular o pH e o pOH de uma solução de 0,45 M de
a 25°C. Isso está relacionado com ácidos e bases, especificamente com equilíbrio químico e constantes de ionização. Para resolver isso, vamos precisar usar as constantes de ionização ácida (
) e básica (
), além da relação entre elas e a água (
).
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é
. Esse sal é conhecido como bicarbonato de sódio e, quando dissolvido em água, se dissocia em íons
e
. O
é anfótero, ou seja, pode agir tanto como ácido quanto como base.
Passo 3
Como
pode agir como ácido e como base, precisamos considerar as duas reações de equilíbrio:
-
Ação Ácida:
Aqui, usamos a constantefornecida. -
Ação Básica:
Para essa parte, vamos precisar encontrar odo .
Passo 4
Sabemos que a relação entre
,
e
(constante de ionização da água) é:
Em água a 25°C,
. Como já temos
, podemos calcular
:
Passo 5
Agora, vamos considerar que a concentração inicial de
é 0,45 M. Como o
pode se comportar como ácido e base, precisamos ver qual das duas reações predomina para determinar o pH. Isso depende dos valores de
e
.
Como
, a ação ácida é mais forte que a básica, então o
tende a doar prótons, aumentando a concentração de
na solução.
Passo 6
Vamos usar a expressão de
para a reação ácida:
Assumindo que a variação x é pequena em relação à concentração inicial, temos:
Resolvendo para x:
Aqui, x representa a concentração de
.
Passo 7
Agora, calculamos o pH usando a definição:
Passo 8
Para encontrar o pOH, lembramos que:
Resposta
O pH da solução é aproximadamente 3,85 e o pOH é aproximadamente 10,15.