Dados:
l Ka=1,8 times 10^-5 pKa=4,74 [ácido acético] =0,4 M [acetato] =0,3 M áé
Calcule o pH dessa mesma solução após a adição de 120 mL de solução de NaOH 3 M . Nessas condições a solução continua tamponante?

Passo 1

Então, vamos por partes! A gente tem uma solução de ácido acético e acetato de sódio, que juntos formam uma solução tampões. A ideia é calcular o pH dessa solução após adicionar uma certa quantidade de NaOH e verificar se ela continua sendo um tampão. Para isso, vamos precisar usar as informações fornecidas sobre as concentrações, o valor de e , além de fazer alguns cálculos de stoquiometria e aplicar a equação do tampão.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é uma solução tampão. É uma mistura de um ácido fraco (ácido acético) e seu sal (acetato de sódio) que resiste a mudanças significativas de pH quando adicionamos pequenos volumes de ácido ou base. A eficiência do tampão depende das concentrações do ácido e da sua base conjugada.

Passo 3

Vamos assumir que temos 1 litro (1000 mL) dessa solução inicialmente. Assim, podemos calcular a quantidade de ácido acético ( Mo<=s de ácido acético = 0,4 , M times 1 , L = 0,4 , mo<=s ) e acetato ( Mo<=s de acetato = 0,3 , M times 1 , L = 0,3 , mo<=s ):
áé

Passo 4

Agora, vamos ver o que acontece quando adicionamos 120 mL de NaOH 3 M. Primeiro, calculamos os moles de NaOH adicionados:
Mo<=s de NaOH = 3 , M times 0,120 , L = 0,36 , mo<=s
O NaOH vai reagir com o ácido acético formando acetato e água:
CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O

Passo 5

Vamos atualizar as quantidades de ácido acético e acetato após a reação:
Mo<=s de ácido acético após reação = 0,4 , mo<=s - 0,36 , mo<=s = 0,04 , mo<=s áéóçã
Mo<=s de acetato após reação = 0,3 , mo<=s + 0,36 , mo<=s = 0,66 , mo<=s óçã
Como o volume total da solução agora é [CH3COOH] = 0,04 , mo<=s1,120 , L approx 0,036 , M , as novas concentrações são:
[CH3COO^-] = 0,66 , mo<=s1,120 , L approx 0,589 , M

Passo 6

Com as novas concentrações, usamos a equação de Henderson-Hasselbalch para calcular o pH:
pH = pKa + log ( [A^-][HA] )
Substituindo os valores:
pH = 4,74 + log ( 0,5890,036 )
pH = 4,74 + log (16,36) approx 4,74 + 1,213 = 5,953
Portanto, o pH da solução após a adição de NaOH é aproximadamente 5,95.

Resposta

Após a adição de 120 mL de solução de NaOH 3 M, o pH da solução é aproximadamente 5,95. Além disso, como as proporções de ácido e base conjugada ainda estão próximas do ideal para uma solução tampão, a solução continua sendo tamponante.

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