Considere a mistura de 20 mL de uma solução de
a
com 20 mL de uma solução de
a
. Determinar o pH dessa mistura nas seguintes condições: Após adição de 2 mL de uma solução de
Passo 1
Então, temos um exercício que envolve misturar soluções de ácido acético (
) e acetato de sódio (
), que formam um tampão, e depois adicionar hidróxido de sódio (
). Nosso objetivo é determinar o pH dessa mistura após a adição de
. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de soluções tampão, cálculos de molaridade e a equação de Henderson-Hasselbalch.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de ácido acético e acetato de sódio nas soluções iniciais. Sabemos que:
- Volume de
= 20 mL = 0,020 L - Concentração de
= 0,1 M - Volume de
= 20 mL = 0,020 L - Concentração de
= 0,1 M
Usando a fórmula de molaridade:
Então,
Passo 3
Agora, vamos calcular a quantidade de mols de
adicionada:
- Volume de
= 2 mL = 0,002 L - Concentração de
= 0,3 M
Passo 4
O
é uma base forte e vai reagir com o ácido acético (
) presente na mistura:
Isso significa que os mols de
consumirão uma quantidade igual de
e produzirão
.
Passo 5
Vamos atualizar os mols após a reação:
Passo 6
Agora, vamos calcular as concentrações das espécies na solução final. O volume total da mistura é:
Então,
Passo 7
Agora, vamos usar a equação de Henderson-Hasselbalch para calcular o pH da solução tampão:
Onde:
-
do ácido acético é aproximadamente 4,76 -
é a concentração do acetato de sódio ( ) = 0,0619 M -
é a concentração do ácido acético ( ) = 0,0333 M
Passo 8
Substituindo os valores na equação:
Sabemos que
Então,
Resposta
O pH da mistura após a adição de 2 mL de
0,3 M é aproximadamente 5,03.