Se 2,00 mL de HCl 1,00 M são adicionados a 100,0 mL de solução de acetato de sódio 0,200 M e ácido acético 0,200 M, qual a variação de pH ?(CH3 COOH: Ka= 1,80 times 10^-5) (R:[H3 O^+]=2,20 times 10^-5 M ; pH=4,66 ; De

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão de química! Aqui, a gente vai calcular a variação do pH quando adicionamos uma solução de HCl a uma solução tampão composta por acetato de sódio e ácido acético. Para isso, vamos precisar entender sobre soluções tampão, reações ácido-base e a fórmula do pH.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as quantidades envolvidas. Temos 2,00 mL de HCl 1,00 M sendo adicionados a 100,0 mL de uma solução tampão que contém 0,200 M de acetato de sódio (CH₃COONa) e 0,200 M de ácido acético (CH₃COOH).

Passo 3

Vamos calcular as mols de HCl que estão sendo adicionadas:
Mols de HCl = Volume times Concentração = 2,00 , mL times 1,00 , mol1000 , mL = 0,00200 , mol çã

Passo 4

Agora, calculamos as mols de acetato de sódio e ácido acético na solução tampão:
Mols de CH3COONa = 100,0 , mL times 0,200 , mol1000 , mL = 0,0200 , mol
Mols de CH3COOH = 100,0 , mL times 0,200 , mol1000 , mL = 0,0200 , mol

Passo 5

Quando adicionamos HCl, um ácido forte, ele vai reagir com a base conjugada do tampão, que é o acetato de sódio:
HCl + CH3COO^- CH3COOH + Cl^-
Isso significa que as mols de acetato de sódio vão diminuir e as mols de ácido acético vão aumentar.

Passo 6

Subtraímos as mols de HCl das mols de acetato de sódio e somamos às mols de ácido acético:
Mols de CH3COONa = 0,0200 , mol - 0,00200 , mol = 0,0180 , mol
Mols de CH3COOH = 0,0200 , mol + 0,00200 , mol = 0,0220 , mol

Passo 7

Agora, calculamos as novas concentrações após a adição de HCl. O volume total da solução agora é 102,00 mL (100,0 mL + 2,00 mL).
Concentração de CH3COONa = 0,0180 , mol0,1020 , L approx 0,176 , M çã
Concentração de CH3COOH = 0,0220 , mol0,1020 , L approx 0,216 , M çã

Passo 8

Para encontrar o novo pH, usamos a equação de Henderson-Hasselbalch:
pH = pKa + log ( [Base][Ácido] ) Á
Sabemos que:
Ka = 1,80 times 10^-5 Rightarrow pKa = -log(1,80 times 10^-5) approx 4,74

Passo 9

Substituímos os valores na equação:
pH = 4,74 + log ( 0,1760,216 )
Calculando o logaritmo:
log ( 0,1760,216 ) = log(0,8148) approx -0,089
Então:
pH = 4,74 - 0,089 approx 4,65

Resposta

A variação de pH é aproximadamente -0,08, resultando em um novo pH de 4,65.

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