Calcule o pH das seguintes soluções de sais, justifique com os cálculos:
b) 5,34 g de acetato de potássio (P.M. =98,15 g mol^-1 ) em 0,250 L de água (Dados: H3 CCOOH ; Ka=1,8 times 10^-5 )

Passo 1

Vamos calcular o pH de uma solução feita com 5,34 g de acetato de potássio (P.M. = 98,15 g/mol) dissolvidos em 0,250 L de água. Para isso, vamos precisar usar conceitos de química relacionados a sais, hidrólise e equilíbrio ácido-base. Além disso, vamos utilizar a constante de dissociação ácida ( Ka) do ácido acético, que é 1,8 times 10^-5.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de acetato de potássio (CH₃COOK). Usamos a fórmula:
Número de mols = MassaMassa molar = 5,34 , g98,15 , g/mol approx 0,0544 , mol ú

Passo 3

Agora, vamos determinar a concentração molar da solução. A concentração ( C) é dada por:
C = Número de molsVolume da solução = 0,0544 , mol0,250 , L = 0,2176 , M úçã

Passo 4

O acetato de potássio é o sal do ácido acético (um ácido fraco) com hidróxido de potássio (uma base forte). Quando dissolvido em água, ele se dissocia completamente:
CH3COOK CH3COO^- + K^+
O íon CH3COO^- atua como uma base conjugada, reagindo com a água:
CH3COO^- + H2O rightarrow CH3COOH + OH^-

Passo 5

Para encontrar a concentração de íons hidróxido ( OH^-), usamos a constante de hidrólise ( Kb) da base conjugada. Sabemos que:
Kw = Ka times Kb
Onde Kw = 1,0 times 10^-14. Então:
Kb = KwKa = 1,0 times 10^-141,8 times 10^-5 approx 5,56 times 10^-10

Passo 6

Estabelecemos a expressão de Kb:
Kb = [CH3COOH][OH^-][CH3COO^-] approx x^20,2176
Assumindo que x é muito pequeno comparado a 0,2176, simplificamos para:
5,56 times 10^-10 = x^20,2176 Rightarrow x^2 = 5,56 times 10^-10 times 0,2176 approx 1,21 times 10^-10
Então:
x = raiz1,21 times 10^-10 approx 1,10 times 10^-5 , M
Isso representa a concentração de OH^-.

Passo 7

Agora, encontramos o pOH da solução:
pOH = -log[OH^-] = -log(1,10 times 10^-5) approx 4,96

Passo 8

Finalmente, usamos a relação entre pH e pOH:
pH + pOH = 14 Rightarrow pH = 14 - pOH = 14 - 4,96 = 9,04

Resposta

O pH da solução é aproximadamente 9,04.

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