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) H2 S.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. A gente precisa identificar o par ácido/base conjugado principal e calcular a razão entre eles numa solução tampão com pH 9,00 que contém H₂S. Isso envolve conceitos de química de ácidos e bases, especialmente sobre tampões e a relação entre ácido e sua base conjugada.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é um tampão. Um tampão é uma solução que resiste a mudanças de pH quando adicionamos pequenas quantidades de ácido ou base. Ele é geralmente composto por um ácido fraco e sua base conjugada, ou uma base fraca e seu ácido conjugado.

Passo 3

No nosso caso, o ácido presente é o H₂S (ácido sulfídrico). Quando o H₂S perde um próton (H⁺), ele se transforma em HS⁻ (íon sulfeto). Então, o par ácido/base conjugado aqui é H₂S/HS⁻.

Passo 4

Agora, vamos calcular a razão entre a base conjugada (HS⁻) e o ácido (H₂S). Para isso, usamos a equação de Henderson-Hasselbalch:
pH = pKa + log([Base Conjugada][Ácido]) Á

Passo 5

Precisamos do valor do pKa para o H₂S. O pKa1 do H₂S é aproximadamente 7,00. Substituindo os valores na equação:
9,00 = 7,00 + log([HS^-][H2S])

Passo 6

Vamos isolar a parte do logaritmo:
9,00 - 7,00 = log([HS^-][H2S])
2,00 = log([HS^-][H2S])

Passo 7

Para eliminar o logaritmo, usamos a função potência com base 10 em ambos os lados:
10^2,00 = [HS^-][H2S]
100 = [HS^-][H2S]

Resposta

O par ácido/base conjugado principal é H₂S/HS⁻, e a razão entre [HS⁻] e [H₂S] na solução tampão é 100.

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