pH de soluções salinas

Nov 19, 2021
admin

o nosso objectivo é encontrar o pH de diferentes soluções salinas e vamos começar com uma solução de acetato de sódio para que em solução vamos ter iões de sódio na+ e aniões de acetato ch3coo – e os cátions de sódio não vão reagir com água, mas os ânions de acetato vão reagir com água, então o ânion de acetato é a base conjugada ao ácido acético, então o ânion de acetato vai reagir com água e vai funcionar como base, vai tomar um próton da água, então se você adicionar um H mais 2 ch3coo – você obtém ch3cooh e se você tirar um próton da água se você tirar um h+ de h2o você obtém Oh H – com o íon hidróxido tudo bem então vamos em frente e escreva nossas concentrações iniciais aqui então nosso objetivo é calcular o pH da nossa solução que estamos começando com 0.25 molares de acetato de sódio e então essa é a mesma concentração do nosso ânion de acetato aqui, então vamos escrever 0.25 molares para a concentração inicial do ânion de acetato se fingirmos que nada reagiu, devemos ter uma concentração zero para ambos os nossos produtos, então uma concentração zero para os nossos dois produtos em seguida, pensamos sobre a mudança, então CH 3 Co – o ânion acetato quando ele reage vai se transformar em ch3cooh ou ácido acético, então qualquer que seja a concentração que perdemos para o ânion acetato, ganhamos para o ácido acético, então se fizermos a concentração do ânion acetato X que reage bem, então se X reage se a concentração X reage, vamos perder X e vamos ganhar X aqui tudo bem, é a mesma coisa para o hidróxido que estaríamos ganhando X uma concentração para o hidróxido, então em equilíbrio a concentração de acetato seria 0.25 menos X então estamos a assumir que tudo chega ao equilíbrio aqui a concentração de ácido acético seria X a concentração de hidróxido também seria X ok a seguir escrevemos a nossa expressão de equilíbrio e como isto é acetato funcionando como um direito base escrevemos KB aqui então escrevemos K B é igual a concentração dos nossos produtos sobre a concentração dos nossos reagentes então temos a concentração de ch3cooh vezes a concentração de hidróxido Zoar vezes a concentração de LH – isto é tudo sobre a concentração dos nossos reagentes e mais uma vez ignoramos a água, por isso temos apenas a concentração de acetato para nos preocuparmos com isto, por isso, colocamos a concentração de acetato em equilíbrio, por isso vamos pensar na concentração de ácido acético em equilíbrio equilíbrio a concentração é X então eu vou aqui e coloco X e depois para o hidróxido é a mesma coisa a concentração de equilíbrio de hidróxido também é X então eu coloco X aqui e depois para a concentração de acetato direita uma concentração de equilíbrio de acetato é 0.25 menos X assim 0,25 menos X em seguida quando você pensa sobre o valor KB para esta reação e você provavelmente não será capaz de encontrar isso em qualquer tabela mas você pode encontrar o KA para o ácido acético assim ácido acético direito e acetato este é um par ácido conjugado de base e o valor KA para o ácido acético é facilmente encontrado na maioria dos livros didáticos e o valor KA é igual a 1.8 vezes 10 para o negativo 5 e nosso objetivo é encontrar o KB certo para o que é o KB para a base conjugada e sabemos que para um par conjugado ácido-base ka vezes KB é igual a kW certo a constante de ionização para a água para que possamos ir em frente e plug in 1,8 vezes 10 para o negativo 5 vezes KB é igual a nós sabemos que este valor é 1.0 vezes 10 para o negativo 14 então só precisamos de resolver para KB para podermos sair da calculadora aqui e tirar um ponto zero vezes 10 para o negativo 14 e depois dividimos por 10,8 vezes 10 para o negativo 5 para conseguirmos cinco pontos seis vezes 10 para o negativo 10 então vamos tirar mais espaço aqui e vamos escrever isso para que KB seja igual a cinco pontos seis vezes 10 para o negativo 10 e isto é igual a x ao quadrado à direita é igual a x ao quadrado sobre 0.25 menos X ao lado para facilitar a matemática vamos assumir que a concentração X é muito menor que 0.25 e se for esse o caso, este é um número extremamente pequeno, podemos fingir que é muito próximo de zero e assim 0.25 menos X é praticamente a mesma coisa que 0,25 então vamos fazer essa suposição mais uma vez para facilitar nossa vida, então isso é cinco ponto seis vezes 10 para o 10 negativo é igual a x ao quadrado sobre 0,25 então agora precisamos resolver para X tudo bem, então temos cinco ponto seis vezes 10 para o 10 negativo e vamos multiplicar isso por 0.25 e assim temos um ponto quatro vezes 10 é qualquer 10 negativo, então agora precisamos pegar a raiz quadrada desse número direito e obter X é igual a isso nos dá X é igual a 1,2 vezes 10 para o 5 negativo, então vamos em frente e escreva que aqui então X X é igual a 1.2 vezes 10 para o negativo 5 tudo bem o que X representou temos todos estes cálculos escritos aqui podemos ter esquecido o que X representa X representa a concentração de iões de hidróxido certo então X é igual à constante de iões de hidróxido então vamos em frente e escreva que X é igual a estes então esta é a molaridade isto é a concentração de iões de hidróxido e se soubermos que podemos eventualmente chegar ao pH certo que foi a nossa pergunta original calcular o pH da nossa solução para que pudéssemos encontrar o Poh daqui eu sei que o Poh é igual ao log negativo da concentração de iões de hidróxido para que eu possa tirar o log negativo do que acabámos de obter o log negativo de 1.2 vezes 10 para o negativo de 5 e isso vai me dar o Poh tudo bem, então vamos em frente e fazer isso para que o log negativo de 1,2 vezes 10 para o negativo de 5 vai me dar um Poh de quatro ponto nove dois tudo bem, então eu vou em frente e escrever Poh é igual a quatro ponto nove dois e finalmente para encontrar o pH eu preciso usar mais uma coisa porque o pH mais o Poh é igual a 14 tudo bem para que eu possa ligar o Poh aqui e então subtrair isso de 14 para que o pH seja igual a 14 menos 4.9 2 e que sai para nove ponto zero oito, então o pH é igual a nove ponto zero oito, então estamos lidando com uma solução básica para o nosso sal, vamos fazer outra, então nosso objetivo é calcular o pH de um ponto zero cinco solução molar zero de cloreto de amônio, então para o cloreto de amônio temos NH quatro mais e Cl menos os ânions cloreto não vão reagir sensivelmente com água, mas os íons amônia vão, então vamos escrever nossa reação aqui, então NH 4 plus vai funcionar como um ácido, vai doar um próton para h2o, então se h2o aceita um próton que se transforma em íon hidrônio, então h3o plus e se NH 4 plus perde um próton que nos resta com nh3 tudo bem então vamos começar com nossas concentrações iniciais bem estamos tentando encontrar o pH de nossa solução e estamos começando com o ponto zero cinco solução molar zero de fluoreto de amônio de modo que é a mesma concentração de íons de amônio certo então este é o ponto zero cinco zero molar e se fingirmos que essa reação ainda não aconteceu, nossa concentração de nossos produtos é zero em seguida pensamos na mudança e como NH 4 plus se transforma em NH 3 o que perdemos por NH 4 plus é o que ganhamos por NH 3 então se perdermos uma certa concentração de X por direito de amônio se perdermos um certo concentração de X para NH 4 mais nós ganhamos a mesma concentração de X para NH 3 e portanto também ganharíamos a mesma concentração para o hidrônio assim em equilíbrio nossa concentração de amônia seria ponto zero cinco zero menos X para o íon hidrônio seria X e para o amoníaco para NH 3 seria X como bem, então estamos falando de amônia agindo como um ácido aqui e então vamos escrever uma expressão de equilíbrio vamos escrever ka so ka é igual à concentração de produtos sobre os reagentes, então esta seria a concentração de h3o mais vezes a concentração de NH 3 bem sobre a concentração de NH 4 plus porque estamos a deixar a água fora, por isso toda a concentração de NH 4 plus, tudo bem, a concentração de iões de hidrónio em equilíbrio é X, por isso colocamos aqui um X igual para a concentração de NH 3 e certo que seria X, por isso colocamos aqui um X, isto é tudo sobre a concentração de amónio. que é o ponto zero cinco zero menos X então aqui colocamos o ponto zero zero cinco zero menos X em seguida precisamos pensar sobre o valor KA certo, então encontrar o KA para esta reação geralmente não é algo que você encontraria em uma tabela em um livro didático, mas sabemos que estamos falando de uma base ácida um ácido conjugado…par base aqui, então NH 4 plus e NH 3 nosso par base conjugado ácido estamos tentando encontrar o KA para NH 4 plus e novamente que não é normalmente encontrado na maioria dos livros didáticos, mas o valor KB para NH 3 é 1.8 vezes 10 para o negativo 5 então para um par conjugado base ácido ka vezes KB é igual a kW então estamos tentando encontrar ka sabemos que KB é 1,8 vezes 10 para o negativo 5 isto é igual a 1,0 vezes 10 para o negativo 14 então podemos novamente encontrar ka na nossa calculadora então 1,0 vezes 10 para o negativo 14 dividimos isso por 1.8 vezes 10 para o negativo 5 e então o valor KA é 5 ponto 6 vezes 10 para o negativo 10 então se conseguirmos algum espaço aqui em baixo dizemos que ka é 5 ponto 6 vezes 10 para o negativo 10 isto é igual a ser x ao quadrado aqui e mais uma vez vamos assumir que X é muito menor que o ponto 0 5 e 0 então não temos que nos preocupar com X aqui mesmo se for um número extremamente pequeno ponto 0 5 0 menos X é praticamente o mesmo que o ponto 0 5 0 então ligamos isto e temos aqui o ponto 0 5 0 então precisamos de resolver para X então saímos da calculadora e vamos tirar cinco ponto seis vezes 10 para o 10 negativo e vamos multiplicar pelo ponto zero cinco e depois vamos tirar a raiz quadrada disso para conseguirmos o que X é então X é igual a 5 ponto 3 vezes 10 para o 6 negativo então X é igual a 5 ponto três vezes 10 para o negativo 6 X representa a concentração de iões de hidrónio, por isso esta é uma centração certa, esta é a concentração de iões de hidrónio, por isso, para encontrar o pH, tudo o que temos de fazer é tirar o registo negativo desse bem, para que o pH seja igual ao registo negativo da concentração de iões de hidrónio, por isso podemos ligar aqui cinco pontos três vezes dez para o negativo seis e podemos resolver e vamos pegue o registro negativo de cinco ponto três vezes dez para o negativo seis e assim conseguimos cinco ponto dois oito se arredondarmos para cima, então deixe-me ter um pouco mais de espaço, então estamos arredondando para cinco ponto dois oito para nosso pH final o pH é igual a cinco ponto dois oito, então conseguimos uma solução ácida, que é o que esperaríamos se pensássemos no sal que nos foi dado originalmente para este problema

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