Estime o pH das misturas a seguir em água a usando as concentrações originais fornecidas para cada componente.
(a) de ácido acético e de acetato.
(b) ácido benzoico e de benzoato.
© de amônia e de amônio.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de estimar o pH de misturas em água a 25°C. A gente vai trabalhar com soluções tampão, que são misturas de um ácido fraco e sua base conjugada, ou vice-versa. Para calcular o pH, vamos usar a equação de Henderson-Hasselbalch, que é super útil para essas situações. A fórmula é:
á
Vamos precisar saber o valor do pKa de cada ácido envolvido e as concentrações das espécies ácido e base conjugada.

Parte (a): de ácido acético e de acetato.

Passo 2

Primeiro, identificamos que temos ácido acético (ácido) e acetato (base conjugada). Precisamos do pKa do ácido acético para usar na equação de Henderson-Hasselbalch. O pKa do ácido acético é aproximadamente 4,76.

Passo 3

Agora, aplicamos a equação de Henderson-Hasselbalch:

Passo 4

Calculamos a razão das concentrações:
Então, temos:
Sabemos que

Passo 5

Substituímos na equação:

Parte (b): ácido benzoico e de benzoato.

Passo 6

Aqui, temos ácido benzoico (ácido) e benzoato (base conjugada). O pKa do ácido benzoico é aproximadamente 4,20.

Passo 7

Usamos a equação de Henderson-Hasselbalch:

Passo 8

Calculamos a razão das concentrações:
Então, temos:
Sabemos que

Passo 9

Substituímos na equação:

Parte ©: de amônia e de amônio.

Passo 10

Neste caso, temos amônia (base) e amônio (ácido conjugado). Para usar a equação de Henderson-Hasselbalch em uma base, adaptamos a fórmula:
á
O pKa do amônio é aproximadamente 9,25.

Passo 11

Aplicamos a equação:

Passo 12

Calculamos a razão das concentrações:
Então, temos:
Sabemos que

Passo 13

Substituímos na equação:

Resposta

(a) pH ≈ 4,16
(b) pH ≈ 4,24
© pH ≈ 8,91

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(b) de ácido hipocloroso.
© de ciclohexamina.
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Estime o pH de cada uma das seguintes soluções em água a . Indique e justifique quaisquer suposições que você faça para obter suas respostas.
(a)
(b) os efeitos da força iônica para simplificar esse problema.)
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