O ácido lático (HLAC; M.M. ) presente no fígado, rins, líquido amniótico e em outros fluídos corporais, é liberado no sangue e músculos após atividades físicas vigorosas. Para conduzir a determinação do teor de ácido lático em uma amostra, um analista solubilizou 0,900 g de um padrão de HLAC em um volume final de 100,0 mL, visando obter um padrão analítico. Pede-se:
a) Qual o valor de pH da solução formada?
b) Supondo que junto com o HLAC, foi dissolvido de lactato de sódio (NaLAC), qual seria o pH obtido?
c) Supondo que na solução do item b, foi adicionado de HCl . Qual o valor de pH esperado?
d) Supondo que na solução do item b, foi adicionado de NaOH . Qual o valor de pH esperado?

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que estamos lidando aqui! Temos um exercício sobre o ácido lático (HLAC) presente no corpo humano, e precisamos determinar o pH de diferentes soluções preparadas com esse ácido e outros componentes. Vamos usar conceitos de química ácido-base, como pKa e cálculos de pH, além de entender como sais como o lactato de sódio e reagentes como HCl e NaOH afetam o pH da solução.

Passo 2

Parte a) Qual o valor de pH da solução formada?
Primeiro, vamos calcular o pH da solução original de ácido lático solubilizado.
  1. Determinar a concentração molar do ácido lático (HLAC):
    • Massa do HLAC = 0,900 g
    • Massa molar (M.M.) = 90,0 g/mol
    • Volume da solução = 100,0 mL = 0,100 L
    çã
  2. Usar a equação do ácido fraco para calcular o pH:
    O ácido lático é um ácido fraco, então usamos a expressão de ionização:
    A constante de dissociação ácida ( ) pode ser encontrada usando :
    Para um ácido fraco:
    Assumindo a concentração de formada:
  3. Calcular o pH:

Passo 3

Parte b) Supondo que junto com o HLAC, foi dissolvido de lactato de sódio (NaLAC), qual seria o pH obtido?
Aqui, temos um sistema tampão formado pelo ácido fraco (HLAC) e sua base conjugada (LAC⁻) proveniente do lactato de sódio.
  1. Determinar as concentrações após a adição do lactato de sódio:
    • Moles de HLAC = 0,010 mol
    • Moles de NaLAC = 0,01 mol → LAC⁻ = 0,01 mol
    • Volume total = 0,100 L
  2. Usar a equação de Henderson-Hasselbalch para sistemas tampão:
    Á

Passo 4

Parte c) Supondo que na solução do item b, foi adicionado de HCl. Qual o valor de pH esperado?
Adicionar HCl, um ácido forte, vai reagir com a base conjugada (LAC⁻) do tampão.
  1. Determinar a nova quantidade de ácido e base:
    • HCl reage completamente com LAC⁻:
    • Moles antes da adição:
      • HLAC = 0,010 mol
      • LAC⁻ = 0,01 mol
    • Moles de HCl adicionados = 0,001 mol
    • Após reação:
      • HLAC = 0,010 mol + 0,001 mol = 0,011 mol
      • LAC⁻ = 0,010 mol - 0,001 mol = 0,009 mol
  2. Usar novamente a equação de Henderson-Hasselbalch:

Passo 5

Parte d) Supondo que na solução do item b, foi adicionado de NaOH. Qual o valor de pH esperado?
Adicionar NaOH, uma base forte, vai reagir com o ácido fraco (HLAC) do tampão.
  1. Determinar a nova quantidade de ácido e base:
    • NaOH reage completamente com HLAC:
    • Moles antes da adição:
      • HLAC = 0,010 mol
      • LAC⁻ = 0,01 mol
    • Moles de NaOH adicionados = 0,001 mol
    • Após reação:
      • HLAC = 0,010 mol - 0,001 mol = 0,009 mol
      • LAC⁻ = 0,010 mol + 0,001 mol = 0,011 mol
  2. Usar novamente a equação de Henderson-Hasselbalch:

Resposta

a) O pH da solução formada é aproximadamente 2,40.
b) O pH da solução com lactato de sódio adicionado é 3,79.
c) Após adicionar HCl, o pH esperado é 3,70.
d) Após adicionar NaOH, o pH esperado é 3,88.

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