Exercícios sobre a hidrólise de ácido forte e base fraca
Durante uma aula prática em laboratório, o professor de Química pediu para que seus alunos preparassem quatro soluções, de concentração 0,5 mol/L, utilizando água destilada e um dos sais abaixo em cada uma delas:
I. iodeto de sódio (NaI);
II. brometo de prata (AgBr);
III. cianeto de lítio (LiCN);
IV. nitrato de ferro II [Fe(NO3)2].
Ao término desse procedimento, ele pediu para que medissem o pH de cada uma das soluções. A partir dessas informações, qual das soluções possui pH menor que 7?
a) I e III.
b) I e IV.
c) II e III.
d) II e IV.
e) III e IV.
Letra d). Para apresentar um pH menor que 7, ou seja, ácido, a solução deve apresentar um sal cujo cátion obrigatoriamente interaja com o ânion hidróxido (OH-) da água e, assim, forme base fraca. Da mesma forma, o ânion do sal não pode interagir com o cátion hidrônio (H+) da água, pois formaria um ácido forte. Assim:
I- O sódio é da família IA, logo formaria base forte (não sofre hidrólise), e o ânion I- formaria ácido forte (não sofre hidrólise). Assim, trata-se de um sal neutro.
II- A prata é da família IB, portanto, forma base fraca (sofre hidrólise). O ânion Br- formaria ácido forte (não sofre hidrólise). Assim, trata-se de um sal ácido.
III- O lítio é da família IA, por causa disso, formaria base forte (não sofre hidrólise). O ânion CN- forma ácido fraco (sofre hidrólise). Assim, trata-se de um sal básico.
IV- O ferro é da família VIIIB, portanto, forma base fraca (sofre hidrólise), e o ânion NO3 - formaria ácido forte (não sofre hidrólise). Assim, trata-se de um sal ácido.
A reação de neutralização é definida como um fenômeno químico em que um ácido interage com água, formando sal e H2O. Diferentemente, a reação de hidrólise salina seria aquela em que o sal interage com a água e forma ácido e base. Baseando-se nesses conceitos e na teoria de hidrólise salina, qual será o caráter de uma solução preparada com a mistura de sulfato de alumínio [Al2(SO34)3] e água?
a) ácido.
b) básico.
c) neutro.
d) anfótero.
e) nda.
Letra a). Ao dissolver um sal na água, ele dissocia-se e libera um cátion e um ânion. No caso do sulfato de alumínio, o cátion é o alumínio (Al+3) e o ânion é o sulfato (SO4-2). Por sua vez, a água ioniza, produzindo o cátion hidrônio (H+) e o ânion hidróxido (OH-).
A hidrólise entre o cátion de um e o ânion do outro, para a formação de ácido e base, somente ocorre se resultar em substâncias fracas. Assim:
-
O cátion alumínio sofre hidrólise porque não pertence às famílias IA e IIA da tabela periódica e, por essa razão, forma uma base fraca;
-
O ânion sulfato não sofre hidrólise porque formaria o H2SO4, que é um ácido forte.
Como o ânion sulfato não sofre hidrólise, logo sobram cátions hidrônio no meio, o que caracteriza um meio ácido.
(Unesp-SP) Em um estudo sobre extração de enzimas vegetais para uma indústria de alimentos, o professor solicitou que um estudante escolhesse, entre cinco soluções salinas disponíveis no laboratório, aquela que apresentasse o mais baixo valor de pH.
Sabendo que todas as soluções disponíveis no laboratório são aquosas e equimolares, o estudante deve escolher a solução de:
a) (NH4)2C2O4.
b) K3PO4.
c) Na2CO3.
d) KNO3.
e) (NH4)2SO4.
Letra e). O professor pediu que o aluno pegasse a solução salina cujo valor de pH fosse o mais baixo, ou seja, de característica ácida. Para isso, o sal deve apresentar um cátion que não pertença às famílias IA e IIA da tabela periódica, e que seja capaz de formar uma base fraca, e um ânion que forme um ácido forte.
a- O cátion NH4+ forma base fraca (sofre hidrólise), e o ânion C2O4-2 formaria um ácido forte (não sofre hidrólise). Assim, é um sal ácido.
b- O potássio é da família IA, portanto, formaria base forte, e o ânion PO4-3 forma ácido moderado (sofre hidrólise). Assim, trata-se de um sal neutro.
c- O sódio é da família IA, logo formaria base forte (não sofre hidrólise), e o ânion CO3-2 forma ácido fraco (sofre hidrólise). Assim, trata-se de um sal básico.
d- O potássio é da família IA, dessa maneira, formaria base forte, e o ânion NO3- formaria ácido forte. Assim, trata-se de um sal neutro.
e- O cátion NH4+ forma base fraca, e o ânion SO4-2 formaria um ácido forte. Assim, é um sal ácido.
Como ambos os sais apresentam ânion que não sofre hidrólise, levando a um meio ácido, e considerando que o ânion SO4-2 provém do ácido sulfúrico (H2SO4) e o ânion C2O4-2 provém do ácido oxálico (H2C2O4), o aluno deve escolher o ácido sulfúrico por ser mais forte.
(UFF-RJ) Sabe-se que: “A constante de hidrólise de um sal derivado de ácido forte e de base fraca é igual à razão entre a constante de ionização da água (constante da autoprotólise) e a constante de ionização da base fraca, a uma dada temperatura.”
Em particular, considere uma solução de cloreto de amônio (NH4Cl) 0,10 M, admitindo que tal cloreto esteja completamente dissociado ( α = 1) e que Kb = 1,0x10−5. Nesse caso, a solução do sal terá caráter:
a) básico, devido à hidrólise do ânion.
b) neutro, devido à hidrólise do cátion.
c) básico, devido à hidrólise do cátion.
d) ácido, devido à hidrólise do ânion.
e) ácido, devido à hidrólise do cátion.
Letra e). A hidrólise ocorre quando o cátion ou ânion do sal interage com ânion ou cátion da água, respectivamente. Porém, isso somente acontece se o cátion e o ânion do sal tenderem a formar ácido ou base fracos. No caso do exercício, o sal é o cloreto de amônio (NH4Cl), o qual:
-
Possui o cátion NH4+, que forma base fraca (sofre hidrólise), por não pertencer às famílias IA e IIA da tabela periódica;
-
E o ânion Cl-, que tende a formar um ácido forte (não sofre hidrólise).
Dessa forma, trata-se de um sal ácido.
