Calcule o pH de uma solução preparada pela mistura de 500,0 mL de uma solução de ClCH 2 COOH 0,16 molL ^-1 com 500,0 mL de uma solução de ClCH 2 COONa ^0 0,0800 molL ^-1.
pH=2,56 K q=1,36 · 10^-3

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente precisa calcular o pH de uma solução que foi feita misturando 500,0 mL de uma solução de ClCH₂COOH com concentração de 0,16 mol/L e 500,0 mL de uma solução de ClCH₂COONa⁰ com concentração de 0,0800 mol/L. Esse tipo de mistura forma um sistema tampão, que é uma solução que resiste a mudanças de pH quando adicionamos um ácido ou uma base. Para resolver isso, vamos usar a equação de Henderson-Hasselbalch, que relaciona o pH com o pKa do ácido e as concentrações das espécies ácida e da base conjugada.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de matéria (moles) de cada componente antes da mistura. A fórmula para calcular os moles é:
mo<=s = concentração times volume çã
Para o ClCH₂COOH:
mo<=s de ClCH2COOH = 0,16 , mol/L times 0,500 , L = 0,080 , mol
Para o ClCH₂COONa⁰:
mo<=s de ClCH2COONa = 0,0800 , mol/L times 0,500 , L = 0,0400 , mol

Passo 3

Agora, vamos considerar o volume total da solução após a mistura:
Volume total = 500,0 , mL + 500,0 , mL = 1000,0 , mL = 1,000 , L
Com esse volume, vamos calcular as novas concentrações das espécies na solução tampão:
Para o ClCH₂COOH:
Concentração de ClCH2COOH = 0,080 , mol1,000 , L = 0,080 , mol/L çã
Para o ClCH₂COONa⁰:
Concentração de ClCH2COONa = 0,0400 , mol1,000 , L = 0,0400 , mol/L çã

Passo 4

Agora, vamos aplicar a equação de Henderson-Hasselbalch para encontrar o pH da solução tampão:
pH = pKa + log([A^-][HA])
Primeiro, precisamos encontrar o pKa do ClCH₂COOH. Sabemos que:
Ka = 1,36 times 10^-3
Então,
pKa = -log(Ka) = -log(1,36 times 10^-3) approx 2,87
Agora, substituímos os valores na equação de Henderson-Hasselbalch:
pH = 2,87 + log(0,04000,080)
pH = 2,87 + log(0,5)
Sabemos que log(0,5) approx -0,3010, então:
pH = 2,87 - 0,3010 = 2,569

Resposta

O pH da solução é aproximadamente 2,57.

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