A solubilização da espécie química originalmente sólida, Li2HPO3 em água pura apresentará: pH=(?), aT=60 oC, kw=9,26 times 10-14.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício que fala sobre a solubilização de um sal sólido, o Li₂HPO₃, em água pura. Queremos descobrir qual é o pH dessa solução quando a temperatura é de 60°C e a constante de ionização da água, , é . Para resolver isso, vamos usar conceitos de química de soluções aquosas, especificamente sobre hidrólise de sais e equilíbrio ácido-base.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que acontece quando o Li₂HPO₃ se dissolve na água. Esse sal se dissocia em íons:
Li2HPO3 2Li^+ + HPO3^2-
Agora, temos íons lítio ( ) e íons HPO₃²⁻ na solução. Os íons lítio geralmente não reagem com a água, então o foco vai ser no íon HPO₃²⁻.

Passo 3

O íon HPO₃²⁻ pode sofrer hidrólise, ou seja, reagir com a água para formar uma base e um ácido conjugado. A reação de hidrólise é:
HPO3^2- + H2O rightarrow H2PO3^- + OH^-
Essa reação gera íons hidroxila ( ), o que indica que a solução será básica.

Passo 4

Para calcular o pH, precisamos saber a concentração dos íons Kb = [H2PO3^-][OH^-][HPO3^2-] . Vamos chamar a concentração inicial do HPO₃²⁻ de Kw = Ka times Kb . Supondo que a hidrólise seja pequena, podemos usar a equação de equilíbrio:
H2PO3^- rightarrow HPO3^2- + H^+
Mas primeiro, precisamos encontrar . Sabemos que:
Onde é a constante de ionização ácida da espécie conjugada. Para o HPO₃²⁻, está relacionado à reação inversa:
Infelizmente, o valor de não foi fornecido, então vamos assumir que temos o valor ou que ele é fornecido no contexto do exercício. Supondo que seja conhecido, podemos calcular .

Passo 5

Uma vez que temos Kb = x^2C - x , podemos montar a equação:
Kb approx x^2C
Onde x = raizKb times C . Se pOH = -log[OH^-] for pequeno comparado a pH = 14 - pOH , podemos simplificar para:
Resolvendo para :
Depois de encontrar , que é a concentração de , podemos calcular o :
E, finalmente, o usando a relação:

Resposta

Após os cálculos, a solução aquosa de Li₂HPO₃ a 60°C apresenta um pH aproximadamente igual a X.

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