*15-18. Qual é o pH de um tampão formado pela mistura de de com
(a) de ?

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão sobre tampões! O enunciado pede para a gente encontrar o pH de um tampão formado pela mistura de 50,0 mL de com 50,0 mL de . Para isso, vamos precisar entender como funciona um tampão, calcular as quantidades de cada reagente e aplicar a equação do tampão.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de matéria (em mols) de cada solução que temos. A quantidade de matéria é dada pela fórmula:
onde é a concentração e é o volume em litros.
Para o :
Para o :

Passo 3

Agora, vamos considerar a reação que ocorre entre o e o . O é um ácido forte e vai reagir com o , que é um ácido fraco (dihidrogenofosfato de sódio). A reação é:
Isso significa que o vai protonar o , formando .

Passo 4

Vamos ver quanto de cada substância sobra após a reação. Inicialmente, temos:
  • : 0,010 mol
  • : 0,006 mol
Como a reação acontece em proporção 1:1, todo o vai reagir com o . Assim:
  • consumido: 0,006 mol
  • Sobram de : 0,010 mol - 0,006 mol = 0,004 mol
  • Forma-se : 0,006 mol

Passo 5

Agora, temos um tampão formado por e . Para calcular o pH desse tampão, usamos a equação de Henderson-Hasselbalch:
Á
Primeiro, precisamos identificar qual par ácido-base estamos usando. Aqui, consideramos:
  • Base: (dihidrogenofosfato)
  • Ácido: (ácido fosfórico)
O para a segunda dissociação do ácido fosfórico ( ) é aproximadamente 7,21.

Passo 6

Vamos calcular as concentrações após a mistura. O volume total da solução é 50,0 mL + 50,0 mL = 100,0 mL = 0,100 L.
Concentração de :
Concentração de :

Passo 7

Agora, aplicamos a equação de Henderson-Hasselbalch:
Calculando o logaritmo:
Então:

Resposta

O pH do tampão formado é aproximadamente 7,03.

Exercícios relacionados

*15-18. Qual é o pH de um tampão formado pela mistura de de com
(b) de ?
Calcular o pH de uma solução que é preparada para conter as seguintes concentrações analíticas:
e 0,0400 .
*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.
*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
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