Determine o pH da seguinte solução tampão 0,040 M NaCH3 CO2 (ap) e 0,080 M CH3 COOH(aq). Sabendo-se que o Ka é 1,8 times 10^-5 ( 6 pontos)

Passo 1

Beleza, o exercício pede para a gente encontrar o pH de uma solução tampão que tem 0,040 M de NaCH₃CO₂ (que é o acetato de sódio) e 0,080 M de CH₃COOH (ácido acético). A gente vai usar o conceito de soluções tampão da química ácido-base e a equação de Henderson-Hasselbalch para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é uma solução tampão. Ela é uma mistura de um ácido fraco e sua base conjugada, que ajuda a manter o pH estável mesmo quando adicionamos um ácido ou base. No nosso caso, o ácido fraco é o CH₃COOH e a base conjugada é o CH₃COO⁻, que vem do NaCH₃CO₂.

Passo 3

A gente vai usar a equação de Henderson-Hasselbalch para calcular o pH dessa solução tampão. A fórmula é:
pH = pKa + log([Base][Ácido]) Á
Aqui, é o logaritmo negativo da constante de dissociação ácida ( ) do ácido acético.

Passo 4

Vamos calcular o pKa = -log(Ka) = -log(1,8 times 10^-5) approx 4,74 :

Passo 5

Agora, vamos identificar as concentrações da base e do ácido na solução. A base é o acetato de sódio ( ) com concentração 0,040 M, e o ácido é o ácido acético ( ) com concentração 0,080 M.

Passo 6

Substituindo esses valores na equação de Henderson-Hasselbalch:
pH = 4,74 + log(0,0400,080)

Passo 7

Calculando a razão dentro do logaritmo:
0,0400,080 = 0,5
Então,
pH = 4,74 + log(0,5)

Passo 8

Sabemos que pH = 4,74 - 0,3010 = 4,439 . Portanto:

Resposta

O pH da solução tampão é aproximadamente 4,44.

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