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?
a) Qual o valor de pH da solução formada?
b) Supondo que junto com o HLAC, foi dissolvido
c) Supondo que na solução do item b, foi adicionado
d) Supondo que na solução do item b, foi adicionado
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.
-
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
-
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:Assumindoa concentração de formada: -
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.
-
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
-
Usar a equação de Henderson-Hasselbalch para sistemas tampão:
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.
-
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
-
-
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.
-
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
-
-
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.
Exercícios relacionados
Escreva a reação que demonstra o equilíbrio químico envolvido e calcule o valor de pH obtido pela dissolução de 5,0 g do sal de acetato de potássio em 100,0 mL de água destilada?
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e
, em equilíbrio, de uma solução de cianeto de potássio em
? Qual o valor do pH dessa solução? Dado:
.
Supondo que foi dissolvida uma massa de
do padrão primário de ftalato ácido de potássio
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real da solução de NaOH , sabendo que foi gasto um volume de
o NaOH . Dado: massa molar do padrão primário
.
Supondo que
de uma solução de NaOH em
foi titulada com uma solução de HCl em mesma
, pede-se: Calcule o pH da solução de NaOH antes de iniciar a titulação e durante a titulação, após a adição de 10,
e
da solução de HCl .