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599CAPÍTULO 31 | HIDRÓLISE SALINA Constante de hidrólise (K h ) Constante de hidrólise (K h ): é o nome dado à constante de equilíbrio para as reações de hidrólise. Considerando que a [H 2 O] permanece constante nesses processos, temos, por exemplo: NH1 4 (aq) 1 H 2 O (,) NH 4 OH (aq) 1 H1 (aq) K h 5 [NH 4 OH] [H1] [NH1 4 ] Considerando, agora, a reação de hidrólise do CN2 (aq), temos: CN2 (aq) 1 H 2 O (,) HCN (aq) 1 OH2 (aq) K h 5 [HCN] [OH2] [CN2] Podemos relacionar matematicamente a constante de hidrólise (K h ), a constante de ionização da água (K w ) e as constantes de ionização de ácidos e bases (K a e K b ). Vamos considerar o equilíbrio da hidrólise do cátion NH1 4 : NH1 4 (aq) 1 H 2 O (,) NH 4 OH (aq) 1 H1 (aq) K h 5 [NH 4 OH] [H1] [NH 1 4] K w 5 [H1] ? [OH2] ⇒ [H1] 5 K w [OH2] Substituindo essa expressão na K h , temos: K h 5 [NH 4 OH] · K w NH1 4 ? [OH2] Note que o pontilhado corresponde ao inverso de K b do NH 4 OH: NH 4 OH NH1 4 1 OH2 K b 5 NH1 4 [OH2] [NH 4 OH] ⇒ 1 K b 5 [NH 4 OH] [NH14][OH 2] Assim: K h 5 K w K b Essa relação pode ser aplicada para qualquer cátion que se hidrolisa. Vamos deduzir a expressão da constante de hidrólise de outra maneira, agora para um ânion, como, por exemplo, o cianeto (CN2). Produto iônico da água: H 2 O (,) H1 (aq) 1 OH2 (aq) K w 5 [H1] ? [OH2] Ionização do ácido: HCN (aq) H1 (aq) 1 CN2 (aq) K a 5 [H1] ? [CN2] [HCN] A hidrólise do cátion NH1 4 também pode ser representada por: NH1 4 1 H 2 O H 3 O1 1 NH 3 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U8_Cap31_p594a621.indd 599 8/2/18 1:03 PM 600 UNIDADE 8 | EQUILÍBRIO IÔNICO Dividindo-se K w por K a , temos: K w K a 5 [HCN] [H1] ? [OH2] [H1] ? [CN2] 5 [HCN] ? [OH2] [CN2] A expressão obtida corresponde à constante de hidrólise do íon cianeto (CN2). CN2 (aq) 1 H 2 O (,) HCN (aq) 1 OH2 (aq) K h 5 [HCN2] ? [OH2] [CN2] K h 5 K w K a Generalizando: hidrólise do cátion: K h 5 K w K b hidrólise do ânion: K h 5 K w K a Quando ocorrem as hidrólises do cátion e do ânion, temos: K h 5 K w K a ? K b . (UFPI) Uma solução aquosa de cloreto de amônio 0,2 mol/L apresenta um grau de hidrólise igual a 0,5%. Determine pOH, pH, [H1], [OH2] e K h para essa solução e K b para o NH 4 OH. (K w a 25 °C 5 10214) Solução Como o cloreto de amônio (NH 4 C,) é proveniente de ácido forte (HC,) e de base fraca (NH 4 OH), ocorre a hidrólise do cátion NH1 4 . Como o grau de hidrólise é igual a 0,5%, temos: 0,5 mol 100 mol x 0,2 mol x 5 0,001 mol de NH1 4 que se hidrolisa Como a concentração em mol/L de H1 é igual a 0,001 mol/L: [H1] 5 0,001 mol/L 5 1023 mol/L pH 5 3 pOH 5 11 [OH2] 5 10211 mol/L Pela tabela abaixo, podemos escrever e calcular o valor da constante de hidrólise do NH 4 1. K h 5 [NH 4 OH] [H1] [NH 4 1] Substituindo pelos valores obtidos no equilíbrio, temos: K h 5 1023 ? 1023 0,2 K h 5 5 ? 1026 Para determinar o valor de K b , devemos aplicar a relação: K h 5 K w K b ⇒ K b 5 K w K h K b 5 10214 5 ? 1026 5 2 ? 1029 K b 5 2 ? 1029 Exercício resolvido NH 4 1 1 H 2 O NH 4 OH 1 H1 Início 0,2 mol/L — 0 0 Proporção consumido (hidrolisado) 0,001 mol/L — formado 0,001 mol/L formado 0,001 mol/L Equilíbrio 1 24 34 2 > 0,2 0,001 mol/L 0,2 mol/L — 0,001 mol/L 0,001 mol/L hidrolisa-se em 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U8_Cap31_p594a621.indd 600 8/2/18 1:03 PM 601CAPÍTULO 31 | HIDRÓLISE SALINA A seguir, estão listados alguns ácidos e algumas bases: Fortes Fracos Ácidos HC,, HNO3, H2SO4 H2CO3, H3CCOOH Fortes Fracas Bases NaOH, KOH, Ca(OH) 2 NH 4 OH, AgOH, A,(OH) 3 , Mg(OH) 2 Com base nessas informações, responda às ques- tões 1 a 9. Escreva a fórmula de cada um dos seguintes sais e indique se suas soluções aquosas apresentam pH igual, maior ou menor do que 7: Fundamentando seus conhecimentos 1. cloreto de amônio; 2. cloreto de sódio; 3. nitrato de potássio; 4. nitrato de prata; 5. bicarbonato de potássio; 6. acetato de cálcio. Equacione a hidrólise dos seguintes sais: 7. acetato de sódio; 8. nitrato de prata; 9. sulfato de alumínio. 1. (UFMS) Certos sais podem produzir soluções bá- sicas, quando dissolvidos em água. Escolha, den- tre os sais abaixo, aquele que se enquadra na proposição acima. a) NaC, b) Na 2 CO 3 c) NaNO 3 d) Na 2 SO 4 e) NH 4 C, 2. (ITA-SP) Indique a opção que apresenta um sal que, quando dissolvido em água, produz uma so- lução aquosa ácida. a) Na 2 CO 3 b) CH 3 COONa c) NH 4 C, d) Mg(C,O 4 ) 2 e) NaF Dadas as soluções aquosas: I. KCN II. AgNO 3 III. NH 4 C, IV. Na 2 CO 3 V. KC, VI. NH 4 CN Responda às questões 3 a 8. 3. Quais soluções apresentam caráter ácido? 4. Quais soluções apresentam caráter alcalino? 5. Em qual solução não ocorre hidrólise? X X 6. Em quais soluções somente o cátion se hidrolisa? 7. Em quais soluções somente o ânion se hidrolisa? 8. Em qual solução ocorre hidrólise do cátion e do ânion? 9. (Vunesp-SP) Em uma bancada de laboratório en- contram-se três tubos de ensaio numerados de I a III, contendo volumes iguais de água. Alguns cristais de acetato de sódio (A), cloreto de sódio (B) e cloreto de amônio (C) são adicionados nos tubos I, II e III, respectivamente. Desenvolvendo seus conhecimentos I II III CBA R e p ro d u ç ã o /A rq u iv o d a e d it o ra Ao medir o pH das soluções aquosas resultantes nos tubos de ensaio I, II e III, deve-se verificar que: a) I 7; II 5 7; III 7. b) I 7; II 7; III 5 7. c) I 7; II 5 7; III 7. d) I 5 7; II 5 7; III 7. e) I 7; II 7; III 5 7. X 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U8_Cap31_p594a621.indd 601 8/2/18 1:03 PM