Somente por meio de reações e análise dos equilíbrios envolvidos diga se solução é ácida, básica ou neutra ou ainda se não é possível a análise, justificando sua resposta. (2,5) acetato de sódio e acetato de amônio.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente descobrir se uma solução é ácida, básica ou neutra, ou se não dá pra dizer isso, usando as reações e os equilíbrios envolvidos. A solução que a gente tem contém 2,5 M de acetato de sódio (CH₃COONa) e acetato de amônio (NH₄CH₃COO). Vamos usar conceitos de química de ácidos e bases para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que cada componente da solução faz quando dissolvido em água:
  • Acetato de sódio (CH₃COONa): Esse sal se dissocia completamente em íons sódio (Na⁺) e íons acetato (CH₃COO⁻). O íon sódio (Na⁺) vem de uma base forte (NaOH) e geralmente não afeta o pH da solução. Já o íon acetato (CH₃COO⁻) é a base conjugada de um ácido fraco (ácido acético, CH₃COOH). Ele pode reagir com a água para formar ácido acético e hidróxido (OH⁻), aumentando a basicidade da solução:
    CH3COO^- + H2O rightarrow CH3COOH + OH^-
  • Acetato de amônio (NH₄CH₃COO): Esse sal se dissocia em íons amônio (NH₄⁺) e íons acetato (CH₃COO⁻). O íon amônio (NH₄⁺) é o ácido conjugado de uma base fraca (amônia, NH₃). Ele pode doar um próton para a água, formando amônia e íons hidrogênio (H⁺), o que torna a solução ácida:
    NH4^+ + H2O rightarrow NH3 + H3O^+
Agora, observamos que temos tanto íons que podem gerar H⁺ (através do NH₄⁺) quanto íons que podem gerar OH⁻ (através do CH₃COO⁻). Isso indica que estamos lidando com um sistema tampão, onde a presença de um ácido fraco e sua base conjugada (ou vice-versa) são usadas para manter o pH da solução.

Passo 3

Para determinar se a solução final é ácida, básica ou neutra, precisamos comparar as forças relativas do ácido (NH₄⁺) e da base (CH₃COO⁻) presentes na solução. Isso pode ser feito usando as constantes de dissociação ácida (Ka) e básica (Kb) desses íons:
  • Para o amônio (NH₄⁺), a constante de dissociação ácida é:
    Ka = 5,6 times 10^-10
  • Para o acetato (CH₃COO⁻), a constante de dissociação básica é:
    Kb = 5,6 times 10^-10
Observamos que as constantes são iguais, o que significa que a força ácida do NH₄⁺ é igual à for��a básica do CH₃COO⁻. Quando essas forças se equilibram, a solução tende a ser neutra.

Resposta

A solução é neutra, pois as forças ácida do íon amônio e básica do íon acetato se equilibram, cancelando-se mutuamente.

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