Calcule o pH de uma solução preparada pela mistura de 500,0 mL de uma solução de ClCH
COOH 0,16 molL
com 500,0 mL de uma solução de ClCH
COONa
0,0800 molL
.
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:
Para o ClCH₂COOH:
Para o ClCH₂COONa⁰:
Passo 3
Agora, vamos considerar o volume total da solução após a mistura:
Com esse volume, vamos calcular as novas concentrações das espécies na solução tampão:
Para o ClCH₂COOH:
Para o ClCH₂COONa⁰:
Passo 4
Agora, vamos aplicar a equação de Henderson-Hasselbalch para encontrar o pH da solução tampão:
Primeiro, precisamos encontrar o pKa do ClCH₂COOH. Sabemos que:
Então,
Agora, substituímos os valores na equação de Henderson-Hasselbalch:
Sabemos que
, então:
Resposta
O pH da solução é aproximadamente 2,57.