*15-14. Identificar o par ácido/base conjugado principal e calcular a razão entre eles em uma solução que é tamponada em pH 6,00 e que contém
(b) ácido cítrico.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para a gente identificar o par ácido/base conjugado principal e calcular a razão entre eles em uma solução tampão com pH 6,00 que contém ácido cítrico. Para isso, vamos precisar entender como funcionam as soluções tampão, os pares ácido/base conjugados e usar a equação de Henderson-Hasselbalch.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o que é uma solução tampão. Uma solução tampão é aquela que resiste a mudanças no pH quando adicionamos um ácido ou uma base. Ela é geralmente composta por um ácido fraco e sua base conjugada, ou uma base fraca e seu ácido conjugado.

Passo 3

Agora, vamos identificar o par ácido/base conjugado. No caso, temos o ácido cítrico, que é um ácido fraco. Quando ele perde um próton (H⁺), forma sua base conjugada. Então, o par ácido/base conjugado aqui é:
  • Ácido: (ácido cítrico)
  • Base conjugada:

Passo 4

Para calcular a razão entre o ácido e a base conjugada, vamos usar a equação de Henderson-Hasselbalch:
Á
Aqui, é 6,00 e do ácido cítrico depende de qual próton estamos considerando. O ácido cítrico tem três valores, mas vamos considerar o mais relevante para pH 6,00, que é o segundo , aproximadamente 4,76.

Passo 5

Vamos rearranjar a equação para encontrar a razão Á:
Á
Subtraindo 4,76 de ambos os lados:
Á
Agora, transformamos o logaritmo em potência:
Á

Resposta

O par ácido/base conjugado principal é (ácido cítrico) e . A razão entre a base conjugada e o ácido é aproximadamente 17,38.

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(d) ácido tartárico.