Determine a concentração de cada uma das espécies e o para o tampão HAc e ?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem um tampão feito de ácido acético (HAc) com concentração de 0,02 mol/L e acetato de sódio (NaAc) com concentração de 0,2 mol/L. Nosso objetivo é encontrar a concentração de cada espécie nessa solução e calcular o pH. Para isso, vamos usar conceitos de equilíbrio químico e a equação de Henderson-Hasselbalch, que é super útil para tampões.

Passo 2

Primeiro, vamos entender as espécies presentes na solução. O ácido acético (HAc) pode se dissociar em íons H⁺ e Ac⁻ (acetato). Já o acetato de sódio (NaAc) está completamente dissociado em Na⁺ e Ac⁻. Então, na solução temos HAc, Ac⁻ e Na⁺.

Passo 3

Agora, vamos calcular a concentração total de Ac⁻ na solução. O acetato de sódio fornece 0,2 mol/L de Ac⁻, e o ácido acético também contribui com uma parte após a dissociação. Para simplificar, assumimos que a contribuição de Ac⁻ do HAc já está incluída no equilíbrio.

Passo 4

Vamos usar a equação de Henderson-Hasselbalch para encontrar o pH:
Á
Aqui, a “Base” é o Ac⁻ e o “Ácido” é o HAc.

Passo 5

Primeiro, precisamos do valor do do ácido acético. Sabemos que do HAc é aproximadamente . Então:

Passo 6

Agora, aplicamos os valores na equação de Henderson-Hasselbalch:

Resposta

A concentração das espécies na solução é:
  • HAc: 0,02 mol/L
  • Ac⁻: 0,2 mol/L
  • Na⁺: 0,2 mol/L
    O pH da solução tampão é 5,74.

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