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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 15.Questões e Problemas - Ex. 13c

Calcular o pH de uma solução que é:

  1. 0,0100 m o l L^(- 1) em N a O H e 0,0300 m o l L^(- 1) em N a_2 S .

Passo 1

Oi pessoal, estou feliz em te ver aqui! Vem comigo.

Para o sulfeto de hidrogênio ( H_2 S ) temos as seguintes reações e a suas constantes de dissociação ácida (Apêndice 3):

H_2 S + H_2 O ⇌ H S^- + H_3 O^+ K_a_1 = ([H_3 O^+] [ H S^- ])/([ H_2 S ]) = 9,6 * 10^(- 8)

H S^- + H_2 O ⇌ S^(2 -) + H_3 O^+ K_a_2 = ([H_3 O^+] [ S^(2 -) ])/([ H S^- ]) = 1,3 * 10^(- 14)

Porém no exercício temos a concentração para sulfeto de sódio ( N a_2 S ), ou seja, nossa reação será:

S^(2 -) + H_2 O ⇌ H S^- + O H^- K_b_1 = (K_w)/(K_a_2) = (1,00 * 10^(- 14))/(1,3 * 10^(- 14)) = 7,69 * 10^(- 1)

Pelo enunciado temos:

c_N a O H = 0,0100 m o l // L

c_N a_2 S = 0,0300 m o l // L

Passo 2

Como temos a concentração de sal, iremos calcular os íons de hidróxido para essa solução de hidróxido de sódio com sulfeto de sódio, através da equação:

[O H^-]^2 + ( K_b_1 - c_N a O H ) * [O H^-] - ( c_N a O H + c_N a_2 S ) * K_b_1 = 0

[O H^-]^2 + ( 7,69 * 10^(- 1) - 0,0100 ) * [O H^-] - ( 0,0100 + 0,0300 ) * 7,69 * 10^(- 1) = 0

[O H^-]^2 + 7,59 * 10^(- 1) * [O H^-] - 3,08 * 10^(- 2) = 0

Agora precisamos resolver a equação de segundo grau. Primeiro iremos obter o valor de delta:

Delta = b^2 - 4 a c = (7,59 * 10^(- 1))^2 - 4 * ( - 3,08 * 10^(- 2) )

Delta = 6,99 * 10^(- 1)

Calculando a concentração de O H^- :

[O H^-] = (- b + sqrt(Delta))/(2 a) = (- (7,59 * 10^(- 1)) + sqrt(6,99 * 10^(- 1)))/(2) = 3,85 * 10^(- 2) m o l // L

Com a concentração encontrada conseguimos calcular o valor de pOH:

p O H = - log [O H^-] = - log (3,85 * 10^(- 2)) = 1,41

E por fim, conseguimos encontrar o valor de pH:

p H = 14,00 - p O H = 14,00 - 1,41

p H = 12,59

Esse já acabou pessoal. Tchauzinho.

Resposta

p H = 12,59 .

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