Um sal desconhecido pode ser
ou NaClO . Quando
do sal é dissolvido em água, formando
de solução, o pH dela passa a ser de 8,08 . Qual é a identidade do sal? (Dados:
) (Dados:
).
Passo 1
Entendendo o Problema e os Conceitos Envolvidos
Vamos começar resumindo o que o exercício está pedindo. Temos um sal desconhecido que pode ser
,
ou
. Quando dissolvemos 0,050 mol desse sal em 0,500 litros de água, a solução resultante tem um pH de 8,08. Precisamos descobrir qual desses três sais é o correto.
Para resolver isso, vamos precisar entender alguns conceitos de química:
- Hidrolise de íons: Quando certos íons são dissolvidos em água, eles podem reagir com a água para formar ácido ou base.
- Constante de dissociação ácida (
): Mede a força de um ácido. - Constante de dissociação básica (
): Mede a força de uma base.
Vamos aplicar esses conceitos para cada um dos sais possíveis e ver qual deles resulta no pH observado.
Passo 2
Identificando os Íons Resultantes da Dissolução do Sal
Primeiro, vamos identificar os íons que se formam quando cada sal se dissolve em água:
-
: Se dissolve em e . -
: Se dissolve em e . -
: Se dissolve em e .
O cátion
geralmente não afeta o pH da solução, então nossa atenção vai para os ânions
,
e
.
Passo 3
Analisando a Hidrolise de Cada Ânion
Vamos ver como cada um desses ânions pode interagir com a água:
-
: Pode reagir com a água para formar e , agindo como uma base. -
: É o ânion do ácido forte e não reage significativamente com a água. -
: Pode reagir com a água para formar e , também agindo como uma base.
Portanto, tanto
quanto
podem aumentar o pH da solução, enquanto
não altera o pH.
Passo 4
Calculando a Constante de Dissociação Básica (
)
Para
e
, precisamos calcular a constante de dissociação básica (
). Sabemos que:
Onde
é a constante de ionização da água (
). Já temos os valores de
para
e
.
-
Para
: -
Para
:
Passo 5
Calculando a Concentração dos Íons Hidroxila (
) para Cada Caso
Vamos usar a fórmula para soluções básicas fracas:
Como a concentração inicial do ânion é:
-
Para
: -
Para
:
Passo 6
Calculando o pH da Solução para Cada Caso
Sabemos que:
Vamos calcular o pH para cada ânion:
-
Para
: -
Para
:
Passo 7
Comparando com o pH Observado e Identificando o Sal
O pH calculado para cada ânion é:
-
: pH ≈ 8,23 -
: pH ≈ 10,75 -
: pH ≈ 7,00 (neutro, pois não altera o pH)
O pH observado no exercício é 8,08. O valor mais próximo é 8,23, que corresponde ao ânion
.
Resposta
O sal desconhecido é
.
Exercícios relacionados
Responda o que acontecerá quando a reação abaixo sofrer as seguintes variações:
a Aumento de temperatura
b Aumento de pressão
c Adição de mais oxigênio quando a reação está em equilíbrio
d Remoção de oxigênio quando a reação está em equilíbrio
b Aumento de pressão
c Adição de mais oxigênio quando a reação está em equilíbrio
d Remoção de oxigênio quando a reação está em equilíbrio
Calcule o pH das seguintes soluções de sais, justifique com os cálculos:
d) (P.M.
) em 450 mL de água
(Dados: )
d)
(Dados:
Qual a condição geral de equilíbrio em um sistema reacional?
Calcule o pH das seguintes soluções de sais, justifique com os cálculos:
f) de acetato de sódio
(Dados: )
f)
(Dados: