Determine o pH de uma solução de butanoato de sódio ( CH
CH
CH
COONa ) 0,050 molL
.
Dado K
(CH
CH
CH
COOH): 1,52 · 10
Dado K
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Precisamos determinar o pH de uma solução de butanoato de sódio (CH
CH
CH
COONa) com concentração de 0,050 mol/L. Para resolver isso, vamos usar conceitos de química ácido-base, especificamente o equilíbrio químico e as constantes de dissociação.
Passo 2
O butanoato de sódio é o sal do ácido butanoico (CH
CH
CH
COOH) e do hidróxido de sódio (NaOH). Como o sal é derivado de um ácido fraco e uma base forte, a solução resultante será básica. Para encontrar o pH, precisamos determinar a concentração de íons hidroxila (OH
) na solução.
Passo 3
Primeiro, precisamos calcular a constante básica (
) do butanoato de sódio. Sabemos que a constante de autoprotólise da água (
) é
e a constante ácida (
) do ácido butanoico é
. A relação entre
e
é dada por:
Substituindo os valores:
Passo 4
Agora, vamos representar a reação de hidrólise do íon butanoato (CH
CH
CH
COO
) em água:
Podemos expressar o
para essa reação como:
Passo 5
Assumimos que a concentração inicial de butanoato de sódio é 0,050 mol/L e que a quantidade que reage é
. Assim, podemos montar a tabela de concentração:
Passo 6
Substituindo na expressão do
:
(Assumimos que
é muito pequeno comparado a 0,050, então
)
Passo 7
Resolvendo para
:
Isso representa a concentração de íons OH
na solução.
Passo 8
Agora, calculamos o pOH da solução:
Passo 9
Finalmente, usamos a relação entre pH e pOH:
Resposta
O pH da solução de butanoato de sódio 0,050 mol/L é 8,76.