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:
CH3COOK CH3COO^- + K^+
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 ( CH3COO^- + H2O <=ftharpoons CH3COOH + OH^- ) 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 ( C: 12,01 times 2 = 24,02 , g/mol ):
H: 1,01 times 3 = 3,03 , g/mol
O: 16,00 times 2 = 32,00 , g/mol
K: 39,10 , g/mol
Massa molar = 24,02 + 3,03 + 32,00 + 39,10 = 98,15 , g/mol

Passo 6

Agora, calculamos a quantidade de mols de acetato de potássio:
Mols = 5,0 , g98,15 , g/mol approx 0,051 , mol
A concentração ( C = 0,051 , mol0,100 , L = 0,51 , M ) 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 ( Kb = KwKa ).
A constante de hidrólise ( Kb = 1,0 times 10^-141,8 times 10^-5 approx 5,56 times 10^-10 ) é relacionada à constante de dissociação ácida ( ) do ácido acético:
Onde e do ácido acético é aproximadamente .

Passo 8

Usando a expressão de Kb = [CH3COOH][OH^-][CH3COO^-] :
5,56 times 10^-10 = x^20,51
Assumindo que x^2 = 5,56 times 10^-10 times 0,51 approx 2,84 times 10^-10 e x = raiz2,84 times 10^-10 approx 1,69 times 10^-5 , M , temos:

Passo 9

Agora, calculamos o pOH = -log[OH^-] = -log(1,69 times 10^-5) approx 4,77 :
pH = 14 - pOH = 14 - 4,77 = 9,23
E, finalmente, o :

Resposta

O pH da solução é aproximadamente 9,23.

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