Qual o pH de uma solução de benzoato de sódio
?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A pergunta é: Qual o pH de uma solução de benzoato de sódio 0,1 mol/L?
Aqui, vamos lidar com Química Aquosa, especificamente com soluções de sais derivados de ácidos fracos. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos como hidrólise de sais, constantes de dissociação ácida ( ) e básica (
), além de saber usar a relação entre elas.
Aqui, vamos lidar com Química Aquosa, especificamente com soluções de sais derivados de ácidos fracos. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos como hidrólise de sais, constantes de dissociação ácida (
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é benzoato de sódio. Esse composto é um sal formado pela reação do ácido benzóico (um ácido fraco) com o hidróxido de sódio (uma base forte). Quando dissolvido em água, o benzoato de sódio se dissocia em íons de sódio (
) e de benzoato (
).
Passo 3
Agora, precisamos saber como o íon benzoato (
) se comporta na água. Como ele vem de um ácido fraco, ele vai reagir com a água numa reação chamada hidrólise:
Essa reação gera íons hidroxila (
), o que torna a solução básica. Nosso objetivo é calcular o pH dessa solução.
Passo 4
Para calcular o pH, precisamos encontrar a concentração de íons hidroxila (
) na solução. Para isso, usamos a constante de dissociação básica (
) do benzoato. A relação entre
do ácido benzoico e
do benzoato de sódio é dada por:
Onde
é a constante da água, igual a
a 25°C.
Passo 5
Vamos assumir que o
do ácido benzóico é
. Com isso, calculamos o
:
Passo 6
Agora, usamos a expressão do
para a reação de hidrólise:
Assumindo que a quantidade de
formada é
, e que a concentração inicial de
é 0,1 mol/L, a equação fica:
Simplificando:
Então,
Passo 7
Agora que temos a concentração de
, podemos encontrar o pOH:
E, sabendo que:
Portanto,
Resposta
O pH da solução de benzoato de sódio 0,1 mol/L é aproximadamente 8,09.
Exercícios relacionados
Dados para a reação
são fornecidas na tabela a seguir:
Experimento |
|
|
Velocidade inicial <br>
|
---|---|---|---|
|
0,1 | 0,2 |
|
|
0,4 | 0,2 | 0,384 |
|
0,1 | 0,5 |
|
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