Os valores de para alguns compostos e íons são apresentados no quadro abaixo.
d) Determine o pH de uma solução preparada pela dissolução de 14,51 g de benzoato de sódio em água suficiente para perfazer um litro de solução.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício que tá na área de química ácido-base. A gente precisa descobrir o pH de uma solução feita dissolvendo 14,51 g de benzoato de sódio ( ) em 1 litro de água. Para isso, vamos precisar saber as massas molares, calcular a concentração da solução e usar as relações de ácidos e bases para achar o pH.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a massa molar do benzoato de sódio ( ). A gente soma as massas molares dos elementos:
  • Carbono ©: 6 átomos × 12 g/mol = 72 g/mol
  • Hidrogênio (H): 5 átomos × 1 g/mol = 5 g/mol
  • Oxigênio (O): 2 átomos × 16 g/mol = 32 g/mol
  • Sódio (Na): 1 átomo × 23 g/mol = 23 g/mol
    Total: 72 + 5 + 32 + 23 = 132 g/mol

Passo 3

Agora, vamos calcular quantos mols de benzoato de sódio temos nos 14,51 g:

Passo 4

Como dissolvemos esses 0,11 mols em 1 litro de água, a concentração da solução é:
çã

Passo 5

O benzoato de sódio é o sal do ácido benzoico ( ), então na água ele se dissocia completamente:
Isso significa que ele atua como uma base, liberando íons e aumentando o pH da solução.

Passo 6

Para encontrar o pH, precisamos primeiro achar a concentração de íons . Vamos usar a constante de basicidade ( ) do benzoato. Sabemos que:
Então, se tivermos o do ácido benzoico, podemos encontrar o . Supondo que o do ácido benzoico seja 4,20, temos:

Passo 7

Agora, usando a expressão do :
Como a concentração inicial de é 0,11 M e a variação é pequena, podemos simplificar:

Passo 8

Agora, para achar o pOH:
E como :

Resposta

O pH da solução é aproximadamente 8,62.

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b.
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a. ,
b. [HI],
c. para a reação (I)