Sabendo-se que o pKb para o íon nitrito (NO2^-) é 10,85, calcule a razão entre o ácido nitroso (HNO2) e o íon nitrito numa solução de nitrito de sódio (NaNO2) em:

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício de química onde o pKb do íon nitrito (NO2^-) é 10,85. A pergunta é para calcular a razão entre o ácido nitroso (HNO2) e o íon nitrito em uma solução de nitrito de sódio (NaNO2). Para resolver isso, vamos precisar entender os conceitos de pKb, pKa e como eles se relacionam, além de usar a equação de equilíbrio ácido-base.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o pKb é a medida de basicidade de uma base, no caso, o íon nitrito (NO2^-). Para encontrar a relação entre o ácido e a base conjugada, precisamos converter o pKb para pKa. A relação entre pKa e pKb é dada por:
pKa + pKb = 14

Passo 3

Usando a relação acima, vamos calcular o pKa do ácido nitroso (HNO2):
pKa = 14 - pKb = 14 - 10,85 = 3,15

Passo 4

Agora que temos o pKa, podemos usar a equação de Henderson-Hasselbalch para relacionar as concentrações de ácido e base:
pH = pKa + log([NO2^-][HNO2])
Mas como não temos o pH da solução, vamos reorganizar a equação para encontrar a razão [HNO2][NO2^-].

Passo 5

Rearranjando a equação de Henderson-Hasselbalch:
pH - pKa = log([NO2^-][HNO2])
Tomando antilog dos dois lados:
10^pH - pKa = [NO2^-][HNO2]
Inverter para obter a razão desejada:
[HNO2][NO2^-] = 10^pKa - pH

Passo 6

Mesmo sem o valor do pH, podemos considerar que a solução de nitrito de sódio é básica devido à hidrólise do íon nitrito. Isso implica que a concentração de NO2^- é maior que a de HNO2. Porém, para uma resposta numérica exata, precisaríamos do pH específico da solução.

Passo 7

Como o exercício não especifica o pH, vamos assumir que estamos buscando a expressão geral para a razão, que é:
[HNO2][NO2^-] = 10^3,15 - pH

Resposta

A razão entre o ácido nitroso e o íon nitrito na solução é:
[HNO2][NO2^-] = 10^3,15 - pH

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