Que massa (em gramas) de acetato de sódio deve ser adicionada a
de ácido acético para se preparar
de solução tampão de pH igual a 6,05 a
?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa descobrir quantos gramas de acetato de sódio devemos adicionar a 1,05 mol de ácido acético para preparar 5,00 litros de uma solução tampão com pH 6,05 a 25°C. Para isso, vamos usar conceitos de soluções tampão e a famosa equação de Henderson-Hasselbalch, que ajuda a relacionar o pH da solução com as quantidades de ácido e base conjugada presentes.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é uma solução tampão. É uma mistura de um ácido fraco e sua base conjugada que resiste a mudanças de pH quando adicionamos pequenas quantidades de ácido ou base fortes. No nosso caso, o ácido acético (ácido fraco) e o acetato de sódio (base conjugada) formam essa mistura.
Passo 3
A equação de Henderson-Hasselbalch é a chave para resolvermos esse problema. Ela é dada por:
Aqui, precisamos encontrar a relação entre a quantidade de base conjugada (acetato de sódio) e o ácido (ácido acético) para alcançar o pH desejado.
Passo 4
Vamos encontrar o
do ácido acético. Sabemos que:
Então,
Passo 5
Agora, vamos reorganizar a equação de Henderson-Hasselbalch para encontrar a relação entre as quantidades de base e ácido:
Substituindo os valores conhecidos:
Passo 6
Isolando o logaritmo:
Para eliminar o logaritmo, usamos a função inversa (10 elevado ao poder de ambos os lados):
Passo 7
Agora que sabemos que precisamos de aproximadamente 20,48 mol de acetato de sódio, vamos calcular a massa correspondente. Primeiro, encontramos a massa molar do acetato de sódio (
):
- C: 12,01 g/mol × 2 = 24,02 g/mol
- H: 1,01 g/mol × 3 = 3,03 g/mol
- O: 16,00 g/mol × 2 = 32,00 g/mol
- Na: 22,99 g/mol × 1 = 22,99 g/mol
Somando tudo:
Passo 8
Finalmente, calculamos a massa necessária:
Resposta
A massa de acetato de sódio que deve ser adicionada é de aproximadamente 1.679,4 gramas.