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.

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 <br> <br> Velocidade inicial <br>
0,1 0,2
0,4 0,2 0,384
0,1 0,5
3a
Qual é a ordem da reação global?
Escreva a lei de velocidade da decomposição do ?
Qual o pH do cloreto de piridínio , da piridina ?
Calcule a solubilidade do hidróxido de alumínio e o pH em uma solução saturada.