Escreva a reação que demonstra o equilíbrio químico envolvido e calcule o valor de pH obtido pela dissolução de 5,0 g do sal de acetato de potássio em 100,0 mL de água destilada?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para a gente escrever a reação de equilíbrio químico que acontece quando dissolvemos o sal de acetato de potássio em água e, depois, calcular o pH dessa solução. Vamos precisar entender um pouco sobre reações de equilíbrio e como calcular o pH de soluções de sais.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar o sal que estamos lidando: acetato de potássio, que tem a fórmula química
. Quando esse sal se dissolve em água, ele se dissocia nos íons que o compõem.
Passo 3
A dissociação do acetato de potássio na água pode ser representada pela seguinte equação:
Aqui, o sal se separa nos íons acetato (
) e potássio (
).
Passo 4
Agora, precisamos considerar o equilíbrio químico que ocorre na água. O íon acetato pode reagir com a água formando ácido acético (
) e hidroxila (
):
Essa reação indica que a solução tende a se tornar básica devido à formação de íons hidroxila.
Passo 5
Para calcular o pH, primeiro vamos determinar a concentração do sal dissolvido. Temos 5,0 g de acetato de potássio dissolvidos em 100,0 mL de água.
Primeiro, calculamos a massa molar do acetato de potássio (
):
Passo 6
Agora, calculamos a quantidade de mols de acetato de potássio:
A concentração (
) da solução é:
Passo 7
Como o acetato de potássio é a base conjugada do ácido acético, podemos usar a constante de hidrólise para calcular a concentração de íons hidroxila (
).
A constante de hidrólise (
) é relacionada à constante de dissociação ácida (
) do ácido acético:
Onde
e
do ácido acético é aproximadamente
.
Passo 8
Usando a expressão de
:
Assumindo que
e
, temos:
Passo 9
Agora, calculamos o
:
E, finalmente, o
:
Resposta
O pH da solução é aproximadamente 9,23.