Determine o pH da seguinte solução tampão
(ap) e
. Sabendo-se que o
é
( 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:
Aqui,
é o logaritmo negativo da constante de dissociação ácida (
) do ácido acético.
Passo 4
Vamos calcular o
:
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:
Passo 7
Calculando a razão dentro do logaritmo:
Então,
Passo 8
Sabemos que
. Portanto:
Resposta
O pH da solução tampão é aproximadamente 4,44.