Calcular o pH de uma solução que é preparada para conter as seguintes concentrações analíticas:
(e) 0,0100 mol L^-1 em Na2 C2 O4 e 0,0400 mol L^-1 em NaHC3 O4.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para calcular o pH de uma solução que contém duas concentrações específicas de sais:
  • 0,0100 mol/L de Na₂C₂O₄ (dissódico oxalato)
  • 0,0400 mol/L de NaHC₂O₄ (hidrogenooxalato de sódio)
Vamos precisar entender um pouco sobre ácidos e bases, especialmente sobre ácidos fracos e suas bases conjugadas, para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar quais são as espécies ácidas e básicas na solução. O Na₂C₂O₄ se dissocia em 2 Na⁺ e C₂O₄²⁻. Já o NaHC₂O₄ se dissocia em Na⁺ e HC₂O₄⁻. Aqui, o C₂O₄²⁻ atua como base conjugada do ácido oxálico, e o HC₂O₄⁻ é o ácido conjugado.

Passo 3

Sabemos que, para uma solução que tem um ácido fraco e sua base conjugada, podemos usar a Equação de Henderson-Hasselbalch para encontrar o pH:
pH = pKa + log ( [Base][Ácido] ) Á

Passo 4

Agora, precisamos saber o valor da pKa relevante para essa reação. O ácido oxálico (H₂C₂O₄) é diprótico, ou seja, tem duas etapas de dissociação. Aqui, estamos lidando com a segunda dissociação, então usamos o pKa₂, que é aproximadamente 4,28.

Passo 5

Vamos identificar os valores que vamos usar na equação:
  • [Base] = [C₂O₄²⁻] = 0,0100 mol/L
  • [Ácido] = [HC₂O₄⁻] = 0,0400 mol/L

Passo 6

Substituindo esses valores na equação de Henderson-Hasselbalch:
pH = 4,28 + log ( 0,01000,0400 )

Passo 7

Calculando a razão dentro do logaritmo:
0,01000,0400 = 0,25

Passo 8

Calculando o logaritmo:
log(0,25) = -0,60

Passo 9

Agora, somamos esse valor à pKa:
pH = 4,28 + (-0,60) = 3,68

Resposta

O pH da solução é aproximadamente 3,68.

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