Calcule a razão ([sal]/[ácido]) na qual ácido acético (Ka=1,8.10^-5) e acetato de sódio devem ser misturados para fornecer um tampão com pH 4,50.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você precisa calcular a razão entre a concentração do sal (acetato de sódio) e a concentração do ácido (ácido acético) para preparar um tampão com pH 4,50. Isso está relacionado ao tema de soluções tampão na química, e para resolver isso, vamos usar a Equação de Henderson-Hasselbalch. Vamos precisar dos valores do pH desejado e da constante de dissociação ácida ( Ka) do ácido acético.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar qual é a Equação de Henderson-Hasselbalch. Ela ajuda a relacionar o pH de uma solução tampão com as concentrações do ácido fraco e da sua base conjugada. A fórmula é:
pH = pKa + log([A^-][HA])
Aqui, [A^-] é a concentração do sal (acetato de sódio) e [HA] é a concentração do ácido (ácido acético).

Passo 3

Vamos calcular o pKa do ácido acético. Sabemos que:
Ka = 1,8 times 10^-5
A pKa é o logaritmo negativo de Ka:
pKa = -log(Ka)
Então,
pKa = -log(1,8 times 10^-5) approx 4,74

Passo 4

Agora, vamos substituir os valores conhecidos na Equação de Henderson-Hasselbalch:
4,50 = 4,74 + log([A^-][HA])
Queremos encontrar a razão [A^-][HA], então vamos isolar o logaritmo:
log([A^-][HA]) = 4,50 - 4,74 = -0,24

Passo 5

Para eliminar o logaritmo, usamos a função exponencial na base 10 dos dois lados da equação:
[A^-][HA] = 10^-0,24
Calculando isso:
10^-0,24 approx 0,575

Resposta

A razão entre a concentração do sal (acetato de sódio) e a concentração do ácido (ácido acético) deve ser aproximadamente 0,575 para obter um tampão com pH 4,50.

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