*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
(d) ácido tartárico.
(d) ácido tartárico.
Passo 1
Na questão, precisamos identificar o par ácido/base conjugado principal e calcular a razão entre eles em uma solução tamponada a pH 6,00 que contém ácido tartárico. Vamos usar conceitos de química ácido-base, especificamente a equação de Henderson-Hasselbalch, para resolver essa questão.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar o ácido tartárico e suas propriedades. O ácido tartárico (C₄H₆O₆) é um ácido diprótico, ou seja, possui dois prótons que podem ser doados em reações ácido-base. Ele tem duas constantes de dissociação ácida, conhecidas como pKa, que indicam a força de cada próton ácido.
Passo 3
Em uma solução tamponada, geralmente usamos um ácido fraco e sua base conjugada correspondente. No caso do ácido tartárico, os pares ácido/base conjugados principais são:
- H₂T⁻ / HT²⁻
- HT²⁻ / T³⁻
Onde:
- H₂T⁻ é o ácido tartárico totalmente protonado,
- HT²⁻ é a forma mono prótonada,
- T³⁻ é a base conjugada totalmente desprotonada.
Passo 4
Agora, vamos calcular a razão entre a base conjugada e o ácido usando a equação de Henderson-Hasselbalch:
Rearranjando para encontrar a razão:
Passo 5
Precisamos escolher o par ácido/base que melhor se adequa ao pH fornecido, que é 6,00. Vamos verificar os valores de pKa do ácido tartárico:
- pKa₁ ≈ 3,0
- pKa₂ ≈ 4,3
Como o pH da solução (6,00) está acima dos dois pKa, a forma predominante será a base conjugada total (T³⁻). No entanto, para que a solução seja um tamponante eficaz, o pH idealmente deve estar próximo a um dos valores de pKa. Neste caso, vamos considerar pKa₂ para continuar o cálculo.
Passo 6
Aplicando na fórmula com pKa₂ ≈ 4,3:
Resposta
A razão entre a base conjugada (T³⁻) e o ácido (HT²⁻) na solução tamponada é aproximadamente 50:1.
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© ácido malônico.
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(b) ácido cítrico.
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15-15. Identificar o par ácido/base conjugado principal e calcular a razão entre eles em uma solução que é tamponada em pH 9,00 e que contém
(a) .
(a)
Problema desafiador. O ácido malônico
é um ácido diprótico que sofre as seguintes reações de dissociações ácidas:
(a) Construa um diagrama logarítmico de concentração para uma concentração total do ácido malônico de 0,050