Considere a mistura de 20 mL de uma solução de
a
com 20 mL de uma solução de
a
. Determine o pH dessa mistura nas seguintes condições;
Dados:
(снз-соон)
a) Após adição de 25 mL de água destilada
Dados:
a) Após adição de 25 mL de água destilada
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício nos pede para determinar o pH de uma mistura resultante da combinação de ácido acético (
) e acetato de sódio (
) após a adição de água destilada. Estamos trabalhando com reações de ácido fraco e sua base conjugada, então vamos precisar usar conceitos de solução tampão e a equação de Henderson-Hasselbalch. Além disso, vamos precisar calcular as concentrações após a diluição.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de ácido acético e de acetato de sódio que temos inicialmente. Lembrando que a quantidade de mols (
) é dada por
, onde
é a molaridade e
o volume em litros.
Para o ácido acético:
Para o acetato de sódio:
Passo 3
Agora, vamos somar o volume inicial das soluções e a água adicionada para encontrar o volume total da mistura.
Volume total inicial = 20 mL + 20 mL = 40 mL
Após adicionar 25 mL de água destilada:
Passo 4
Com o volume total, podemos encontrar as novas concentrações das espécies na solução. Como não houve reação adicional além da diluição, as quantidades de mols permanecem as mesmas, apenas o volume mudou.
Concentração de
:
Concentração de
:
Passo 5
Agora, vamos aplicar a equação de Henderson-Hasselbalch para encontrar o pH da solução tampão. A equação é:
Primeiro, precisamos calcular o
usando o valor de
dado:
Passo 6
Substituindo os valores na equação de Henderson-Hasselbalch:
Como as concentrações de base conjugada e ácido são iguais, o logaritmo será zero:
Resposta
O pH da mistura após a adição de 25 mL de água destilada é 4,74.