Dada os p K as abaixo, faça o que se pede:
(d) Determine o p H das soluções tamponantes feitos com os ácidos acima e seus sais, mas com 10 vezes mais ácido que sal.
Ácido p Ka
CH3 COOH 4,75
H3 COOH 3,07
NH4^+ 9,25
HNO2 3,39
C6 H5 COOH 4,20

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado pede para determinar o pH de soluções tampão feitas com os ácidos listados na tabela e seus respectivos sais, mas com 10 vezes mais ácido do que sal. A matéria que vamos usar aqui é a Química de Ácidos e Bases, especificamente o conceito de soluções tampão e a Equação de Henderson-Hasselbalch. Vamos precisar dos valores de pKa dos ácidos para calcular o pH das soluções.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é uma solução tampão. É uma mistura de um ácido fraco e sua base conjugada (ou sal) que resiste a mudanças no pH quando adicionamos pequenas quantidades de ácido ou base. A equação que nos ajuda a calcular o pH dessas soluções é a Equação de Henderson-Hasselbalch:
pH = pKa + log ( [Base][Ácido] ) Á

Passo 3

No enunciado, temos que a quantidade de ácido é 10 vezes maior que a do sal. Isso significa que:
[Ácido] = 10 times [Sal] Á
Portanto, a razão [Base][Ácido]Á será:
[Sal][Ácido] = 110 = 0,1 Á

Passo 4

Agora, vamos substituir esse valor na Equação de Henderson-Hasselbalch:
pH = pKa + log(0,1)
Sabemos que log(0,1) = -1, então a equação fica:
pH = pKa - 1

Passo 5

Com essa simplificação, para cada ácido da tabela, basta subtrair 1 do seu pKa para encontrar o pH da solução tampão. Vamos fazer isso para cada um deles:
  1. CH₃COOH:
    pH = 4,75 - 1 = 3,75
  2. H₃COOH:
    pH = 3,07 - 1 = 2,07
  3. NH₄⁺:
    pH = 9,25 - 1 = 8,25
  4. HNO₂:
    pH = 3,39 - 1 = 2,39
  5. C₆H₅COOH:
    pH = 4,20 - 1 = 3,20

Resposta

Os pH das soluções tampão são:
  • CH₃COOH: 3,75
  • H₃COOH: 2,07
  • NH₄^{+}$: **:
  • HNO₂: - **HNO₂**:
  • C₆H₅COOH: - **C₆H₅COOH**:

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