Encontre o pH de uma solução de butanoato de sódio
(o sal de sódio do ácido butanoico, também chamado de ácido butírico). (R. pH = 8,76)
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa encontrar o pH de uma solução de butanoato de sódio com concentração de
. Esse sal é a forma de sódio do ácido butanoico (ou ácido butírico), que é um ácido fraco. Para resolver isso, vamos utilizar conceitos de química de ácidos e bases, especialmente sobre sais de ácidos fracos e as reações que eles promovem na água.
Passo 2
Primeiro, vamos entender que o butanoato de sódio, quando dissolvido em água, se dissocia completamente em íons sódio (
) e íons butanoato (
). O íon butanoato é a base conjugada do ácido butanoico. Como o ácido butanoico é fraco, sua base conjugada será uma base fraca também.
Passo 3
Agora, para encontrar o pH, precisamos determinar a concentração de íons hidroxila (
) que são formados quando o íon butanoato reage com a água:
Para isso, vamos precisar do valor da constante de basicidade (
) do íon butanoato.
Passo 4
Sabemos que o
está relacionado com o
do ácido butanoico pela relação:
Onde
é a constante de autoprotolização da água, que vale
a
. Então, precisamos do valor de
do ácido butanoico. Supondo que
(valor típico para ácidos carboxílicos como o butanoico).
Passo 5
Calculando o
:
Passo 6
Agora, vamos montar a expressão de equilíbrio para a reação da base conjugada:
Assumindo que
seja a concentração de
formada, e que inicialmente temos
de
, a equação fica:
(Desprezamos o
no denominador por ser muito pequeno comparado a
).
Passo 7
Resolvendo para
:
Então, a concentração de
é aproximadamente
.
Passo 8
Agora, calculamos o pOH:
E finalmente, usando a relação:
Resposta
O pH da solução de butanoato de sódio
é
.