( e a maioria dos outros íons metálicos com carga
) é Acido devido à reação de hidrólise:
Considerando somente a reação de hidrólise do cátion, calcule o pH do
.
Considerando somente a reação de hidrólise do cátion, calcule o pH do
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um exercício que fala sobre a hidrólise do íon
, que é ácido em solução. O enunciado nos dá a reação de hidrólise:
A gente precisa calcular o pH de uma solução de
com concentração de
mol/L. Para isso, vamos precisar entender como a hidrólise do cátion
afeta o pH da solução.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que acontece quando dissolvemos
em água. Esse sal se dissocia completamente em íons:
Aqui, temos íons
e íons
. Mas, falando sério, os íons
são bem estáveis e não participam das reações que alteram o pH, então podemos focar apenas nos íons
.
Passo 3
Agora, vamos analisar a reação de hidrólise do
:
Essa reação mostra que o íon
reage com a água para formar
e libera íons
, o que torna a solução ácida. A constante de acidez dessa reação é dada por
.
Passo 4
Vamos montar uma tabela ICE (Inicial, Mudança, Equilíbrio) para organizar as concentrações:
Espécie | Inicial (M) | Mudança (M) | Equilíbrio (M) |
---|---|---|---|
|
0,01 |
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
Assumimos que a quantidade de
que reage é
. Como a concentração inicial de
é
M e a hidrólise é pequena, podemos simplificar
para aproximadamente
M.
Passo 5
A expressão da constante de acidez
é:
Substituindo os valores do equilíbrio:
Ou seja,
Passo 6
Resolvendo para
:
Aqui,
representa a concentração de íons
na solução.
Passo 7
Agora, para encontrar o pH, usamos a fórmula:
Substituindo o valor de
:
Resposta
O pH da solução de
a
mol/L é aproximadamente 2,90.