Calcule o pH das seguintes soluções:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! O enunciado pede para calcular o pH de uma solução que contém
e
. A matéria que vamos usar aqui é química de ácido-base, especificamente sobre soluções tampão. Para resolver, vamos precisar aplicar a equação de Henderson-Hasselbalch.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é uma solução tampão. É uma mistura de um ácido fraco e sua base conjugada, ou uma base fraca e seu ácido conjugado, que resiste a variações de pH quando adicionamos pequenas quantidades de ácido ou base.
Aqui, temos
(uma base fraca) e
(seu ácido conjugado). Isso configura uma solução tampão.
Passo 3
Vamos usar a equação de Henderson-Hasselbalch para calcular o pH dessa solução tampão. A equação é:
Nesse caso, a base é
e o ácido é
.
Passo 4
Primeiro, precisamos calcular o
a partir do
fornecido. Sabemos que:
Dado que
, temos:
Passo 5
Agora, vamos substituir os valores na equação de Henderson-Hasselbalch. As concentrações são:
Então:
Passo 6
Vamos calcular o logaritmo:
Passo 7
Finalmente, substituímos de volta na equação do pH:
Resposta
O pH da solução é aproximadamente 4,42.