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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 11.1 - Ex. 90

Estime o pH de uma solução a) 0,125 M de NaHCO3 (aq); b) 0,250 M de KHCO3 (aq).

Passo 1

Os Ka foram obtidos na Tabela 11.10 do livro.

Passo 2

Letra a)

Temos que a concentração inicial do KHCO3 é 0,250 ml.L-1, esse é considerado o mesmo valor de sua solubilidade, S.

Temos que verificar se: S ≫ K w k a 2 e S ≫ K a 1

Ka1 = 4,3 x 10-7;

Ka1 = 5,6 x 10-11.

Temos que:

K w K a 2 = 10 - 14 5,6 ⋅ 10 - 11 = 1,79 ⋅ 10 - 4 ≪ S

S ≫ K a 1

Podemos então fazer o uso da fórmula:

p H = p K a 1 + p K a 2 2

Agora, devemos calcular pKa1 e pKa2:

p K a 1 = - log ⁡ K a 1 = 6,37

p K a 2 = - log ⁡ K a 2 = 10,25

Voltando na fórmula acima, temos que:

p H = p K a 1 + p K a 2 2 = 6,37 + 10,25 2 = 8,31

Passo 3

Letra b)

Para determinar o pH do KHCO3, com concentração inicial de 0,250 ml.L-1, devemos saber que ele é um sal de uma base conjugada monoprótica HCO3- do ácido diprótico H2CO3.

Sendo a solubilidade, S, igual sua concentração inicial e utilizando Ka1 e Ka2, constantes de ácido para o H2CO3, temos que verificar se: S ≫ K w k a 2 e S ≫ K a 1

Ka1 = 4,3 x 10-7;

Ka1 = 5,6 x 10-11.

Temos que:

K w K a 2 = 10 - 14 5,6 ⋅ 10 - 11 = 1,79 ⋅ 10 - 4 ≪ S

S ≫ K a 1

Podemos então fazer o uso da fórmula:

p H = p K a 1 + p K a 2 2

Agora, devemos calcular pKa1 e pKa2:

p K a 1 = - log ⁡ K a 1 = 6,37

p K a 2 = - log ⁡ K a 2 = 10,25

Voltando na fórmula acima, temos que:

p H = p K a 1 + p K a 2 2 = 6,37 + 10,25 2 = 8,31

Resposta

a) 8,31;

b) 8,31.

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