Determine o volume de HCl 6 M , necessários para preparar 2 litros de uma solução tampão acética, com , partindo de 55 mL uma solução de acetato de sódio com concentração 2 M .

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem que preparar 2 litros de uma solução tampão acética com pH 5,75. A gente já tem 55 mL de uma solução de acetato de sódio (que é a base conjugada) com concentração 2 M. E queremos saber quanto de HCl 6 M precisamos adicionar. Para resolver isso, vamos usar a equação de Henderson-Hasselbalch, que relaciona pH, pKa e as concentrações da base e do ácido. Então, vamos precisar calcular as proporções dessas substâncias para ajustar o pH desejado.

Passo 2

Primeiro, vamos usar a equação de Henderson-Hasselbalch:
Aqui, é a concentração da base conjugada (acetato de sódio) e é a concentração do ácido (ácido acético) que será formado quando adicionarmos o HCl.

Passo 3

Vamos reorganizar a equação para encontrar a relação entre e :
Subtraindo 4,75 de ambos os lados:
Convertendo de logaritmo para potência de 10:
Então:

Passo 4

Sabemos que a quantidade total de ácido e base na solução final deve somar 2 litros. Vamos chamar de o volume de HCl que vamos adicionar. Quando adicionamos HCl à solução de acetato de sódio, ele converte parte do acetato de sódio em ácido acético:
As moles de inicialmente são:
As moles de adicionadas pelo HCl são:
Após a reação, teremos:
Segundo a relação que encontramos:
Resolvendo para :

Resposta

Precisamos adicionar aproximadamente 1,67 mL de HCl 6 M para preparar a solução tampão desejada.

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