Calcular o pH da solução que resulta quando
de
são
misturados com
de solução
.
misturados com
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse problema juntos! A gente precisa calcular o pH de uma solução que surge quando misturamos 40,0 mL de uma solução de
com concentração de
e 20,0 mL de uma solução de
também com
.
O conteúdo aqui envolve reações ácido-base, especialmente a reação entre uma base fraca (
) e um ácido forte (
). Vamos precisar usar conceitos de concentração, reação de neutralização e cálculo de pH.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular as quantidades de mols de cada reagente que temos.
A fórmula para calcular os mols é:
Convertendo o volume de mL para L:
Calculando os mols de
:
Calculando os mols de
:
Passo 3
Agora, vamos ver o que acontece quando misturamos
com
. A reação entre eles é:
Vamos verificar qual reagente vai sobrar após a reação.
Temos 0,0040 mol de
e 0,0020 mol de
. Como a relação é 1:1, todo o
vai reagir com
:
Também teremos 0,0020 mol de
formado.
Passo 4
Agora, vamos encontrar as concentrações das espécies na solução final. Primeiro, precisamos calcular o volume total da solução:
Concentração de
sobrante:
Concentração de
:
Passo 5
Agora temos uma solução que contém
e
, formando um sistema tampão. Para calcular o pH, vamos usar a equação de Henderson-Hasselbalch:
Primeiro, precisamos do
do
. Sabemos que:
Passo 6
Agora, aplicando na equação de Henderson-Hasselbalch:
Resposta
O pH da solução resultante é aproximadamente
.
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são
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.
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