Assumindo igual concentração do ácido e base conjugada ou base e ácidos conjugados, indique se a região de pH onde os seguintes tampões serão efetivos será ácida, neutra ou alcalina: piridina/cloreto de piridíneo.

Passo 1

Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. A gente tem um sistema tampão composto por piridina e cloreto de piridínio, com concentrações iguais de ácido e base conjugada (ou vice-versa). Nosso objetivo é descobrir se esse tampão funciona melhor em uma região de pH ácida, neutra ou alcalina. Para resolver isso, vamos precisar entender como os tampões funcionam e qual é o pH ideal para o sistema em questão.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é um tampão. Um tampão é uma solução que resiste a variações de pH quando adicionamos um pouco de ácido ou base. Isso acontece porque ele contém um ácido fraco e sua base conjugada, ou uma base fraca e seu ácido conjugado. No nosso caso, temos piridina (base fraca) e cloreto de piridínio (ácido conjugado).

Passo 3

Agora, para descobrir em qual região de pH o tampão é mais efetivo, precisamos saber o valor de pKa do ácido conjugado. O pKa é uma medida que nos mostra a força de um ácido, ou seja, quão fácil ele perde um próton (H⁺). Quanto menor o pKa, mais forte é o ácido.

Passo 4

A piridina tem como ácido conjugado o cloreto de piridínio. O pKa do cloreto de piridínio é aproximadamente 5,25. Esse valor nos indica que o tampão será mais eficaz em um pH próximo a esse valor.

Passo 5

Sabemos que os tampões funcionam melhor dentro de uma faixa de pH próxima ao pKa, geralmente entre o pKa - 1 e pKa + 1. Então, para o nosso caso, a faixa de pH eficaz fica entre:
5,25 - 1 = 4,25 e 5,25 + 1 = 6,25
Isso significa que o tampão de piridina/cloreto de piridínio funciona melhor entre pH 4,25 e 6,25.

Passo 6

Para classificar essa região de pH, vamos lembrar que:
  • PH menor que 7 é considerado ácido,
  • PH igual a 7 é neutro,
  • PH maior que 7 é alcalino.
Como a faixa de pH do nosso tampão está entre 4,25 e 6,25, que são valores menores que 7, concluímos que o tampão atua em uma região ácida.

Resposta

O tampão de piridina/cloreto de piridínio é efetivo na região de pH ácida.

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