Um analista tem a disposição em seu laboratório os seguintes reagentes: ácido acético
; ácido fórmico
; ácido hipocloroso
; amônia
; dietilamina
; acetato de sódio
; formiato de potássio
; hipoclorito de sódio
; cloreto de amônio
; cloreto de dietilamonio
. Considerando estes reagentes responda os itens abaixo.
a) Indique quais reagentes seriam adequados para a formação de uma solução tampão em pH 3,0 e quais as concentrações necessárias de cada
b) Indique quais reagentes seriam adequados para a formação de uma solução tampão em pH 7,0 e quais as concentrações necessárias de cada reagente
c) Indique quais reagentes seriam adequados para a formação de uma solução tampão em pH 10,5 e quais as concentrações necessárias de cada reagente
a) Indique quais reagentes seriam adequados para a formação de uma solução tampão em pH 3,0 e quais as concentrações necessárias de cada
b) Indique quais reagentes seriam adequados para a formação de uma solução tampão em pH 7,0 e quais as concentrações necessárias de cada reagente
c) Indique quais reagentes seriam adequados para a formação de uma solução tampão em pH 10,5 e quais as concentrações necessárias de cada reagente
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! Aqui, a gente precisa formular soluções tampão em três diferentes valores de pH: 3,0; 7,0 e 10,5. Para isso, vamos usar os reagentes disponíveis no laboratório, escolhendo combinações de ácidos fracos com suas bases conjugadas ou bases fracas com seus ácidos conjugados. A gente vai precisar entender um pouco sobre o conceito de soluções tampão e como escolher os reagentes certos com base no valor de pH que queremos alcançar.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é uma solução tampão. Uma solução tampão é aquela que resiste a mudanças no pH quando pequenas quantidades de ácido ou base são adicionadas. Isso acontece porque temos um ácido fraco e sua base conjugada, ou uma base fraca e seu ácido conjugado, presentes na solução.
Para escolher os reagentes certos, a gente precisa que o pKa do ácido da nossa solução tampão esteja próximo do pH que queremos alcançar. A diferença ideal é que pKa seja igual ou próximo ao pH desejado.
Passo 3
Parte a) pH 3,0
Vamos procurar um ácido cuja pKa seja próximo de 3,0. Olhando os reagentes disponíveis:
- Ácido fórmico (HCOOH): pKa ��� 3,74
- Ácido acético (CH₃COOH): pKa ≈ 4,76
- Ácido hipocloroso (HOCl): pKa ≈ 7,51
O ácido fórmico é o mais próximo de pH 3,0. Então, vamos usar o ácido fórmico e seu sal correspondente, o formiato de potássio (HCOOK).
Passo 4
Agora, para preparar a solução tampão, precisamos escolher as concentrações adequadas. Vamos supor que queremos uma solução tampão com concentração total de 0,1 M.
Usamos a equação de Henderson-Hasselbalch:
Substituindo os valores:
Resolvendo:
Então, se a concentração total é 0,1 M:
Resposta
a) Para formar uma solução tampão em pH 3,0, podemos usar ácido fórmico (HCOOH) e formiato de potássio (HCOOK). As concentrações necessárias são aproximadamente 0,0845 M de HCOOH e 0,0155 M de HCOOK.
Exercícios relacionados
Determinar a concentração de todas as espécies e do pH das seguintes soluções:
a) [Resposta;
;
b) [Resposta;
;
c) [Resposta;
];
d) [Resposta;
(Dados: ácido carbônico, Ka1 ;
a)
b)
c)
d)
(Dados: ácido carbônico, Ka1
Determine as concentrações de todas as espécies presentes em uma solução de fluoreto de potássio (KF) 0,3 mol L
e determine o pH da solução. (ácido fluorídrico
) [Resposta;
]
Um analista em seu laboratório precisou determinar a concentração de hidróxido de potássio ( KOH ) em uma solução para ser usada em um experimento. Para isso ele colocou 15 mL da amostra em um erlenmeyer, adicionou gotas de indicador (fenolftaleína) e água. Depois a amostra foi titulada com ácido clorídrico ( HCl ) 0,1507
gastando
de titulante. Qual a concentração de KOH , em
, na solução analisada? [Resposta;C=0,1859
]
Um analista está planejando a padronização de uma solução de
para utilizá-la em titulações de neutralização. Para isso, ele escolheu padronizar a solução de NaOH utilizando hidrogenoftalato de potássio (
, massa molecular 204,22
). Responda as questões abaixo sobre a padronização desejada.
a) Por que é preciso padronizar a solução de NaOH e por que usar o hidrogenoftalato de potássio
b) Sabendo que o hidrogenoftalato de potássio é um sólido, qual a massa de hidrogenoftalato de potássio, em gramas, o analista deveria pesar para padronizar o NaOH prevendo gastar 15 mL de solução de NaOH aproximadamente . [Resposta;
]
(Reação de neutralização na padronização)
a) Por que é preciso padronizar a solução de NaOH e por que usar o hidrogenoftalato de potássio
b) Sabendo que o hidrogenoftalato de potássio é um sólido, qual a massa de hidrogenoftalato de potássio, em gramas, o analista deveria pesar para padronizar o NaOH prevendo gastar 15 mL de solução de NaOH aproximadamente