-a) Deduza a equação de Henderson-Hasselbalch b) Qual o pH de uma solução contendo
de ácido sulfídrico
?(Dados
)
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício que tem duas partes. A primeira parte pede pra deduzirmos a equação de Henderson-Hasselbalch, que é super útil na química para relacionar o pH de uma solução com as concentrações de um ácido e sua base conjugada. A segunda parte quer saber o pH de uma solução contendo ácido sulfídrico
com uma certa concentração e constante de ionização
. Para isso, vamos precisar usar a teoria dos ácidos e bases, incluindo as equações de equilíbrio químico e a fórmula do pH.
Passo 2
Primeiro, vamos deduzir a equação de Henderson-Hasselbalch. Essa equação relaciona o pH de uma solução tampão com o pKa do ácido e a razão das concentrações das formas base e ácido conjugadas.
Sabemos que:
Onde:
-
é a concentração de íons hidrogênio, -
é a concentração da base conjugada, -
é a concentração do ácido.
Tomando o logaritmo negativo de ambos os lados:
Lembrando que
e
, podemos rearranjar a equação para:
Essa é a famosa equação de Henderson-Hasselbalch!
Passo 3
Agora, vamos para a segunda parte do exercício: calcular o pH de uma solução de ácido sulfídrico
com concentração
e
.
Primeiro, precisamos reconhecer que
é um ácido diprótico, mas para simplificação vamos considerar apenas a primeira ionização:
A constante de ionização é dada por:
Assumindo que a quantidade de
que ioniza é pequena comparada à concentração inicial, podemos dizer que
.
Então, temos:
Resolvendo para
:
Resposta
O pH da solução de ácido sulfídrico
é aproximadamente
.
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