Qual massa de
(MM
) deve ser adicionada a
de
(MM
) para obter uma solução tampão de
, em um volume de 500 mL de
?
10,3.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse problema juntos! A gente precisa descobrir quanto de bicarbonato de sódio (
) adicionar a uma certa quantidade de carbonato de potássio (
) para fazer uma solução tampão com pH 10,80. Para isso, vamos usar conceitos de química de soluções tampão e cálculos estequiométricos. Vamos precisar das massas molares das substâncias, das relações entre as concentrações e do conceito de pH e pKa.
Passo 2
Primeiro, vamos converter as massas dadas para mols. A massa molar do
é 138 g/mol, então:
Passo 3
Sabemos que
se dissolve na água formando íons
e
. O
pode reagir com a água para formar
, que é a base conjugada do ácido fraco
. Isso é importante para formar a solução tampão.
Passo 4
A equação do tampão é baseada na reação:
E usamos a equação de Henderson-Hasselbalch para relacionar pH, pKa e as concentrações das espécies:
Aqui,
é
e
é
.
Passo 5
Rearranjando a equação de Henderson-Hasselbalch para encontrar a relação entre mols de
e
:
Subtraindo 10,3 de ambos os lados:
Convertendo de log para forma exponencial:
Passo 6
Isso significa que a concentração de
deve ser aproximadamente 3,162 vezes a de
. Como já temos 0,0290 mol de
vindo do
, vamos chamar de
os mols de
que precisamos adicionar através do
.
Então:
Passo 7
Agora, vamos calcular a massa de
necessária para obter esses mols. A massa molar do
é 84 g/mol:
Resposta
Para preparar a solução tampão desejada, é necessário adicionar aproximadamente
de
aos
de
.
Exercícios relacionados
Coloque as seguintes espécies em ordem crescente de tamanho:
e F . Justifique sua resposta.
Para retirar o segundo elétron do lítio é necessária uma maior quantidade de energia do que para retirar o quarto elétron do carbono. Explique.
Como você prepararia 500 mL de solução tampão, com pH 4,5, a partir de uma solução de ácido acético e acetato de sódio
. Considerar que ocorre uma variação desprezível de volume se adicionarmos acetato de sódio sólido. (MM acetato de sódio
).
Apresente as equações de equilibrio para o cobre no item 4.1.4. Por que não ocorre dissolução de hidróxido de cobre II com adição de uma base forte e por que ocorre quando a amônia é adicionada ao sistema?