A partir de uma solução de acetato de sódio de concentração inicial de
. Pede-se: Dado:
se adicionar ácido acético até uma concentração de
, qual o pH da solução tampão formada? (10,0 Pontos)
se adicionar ácido acético até uma concentração de
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre uma solução tampão feita com acetato de sódio e ácido acético. A gente tem uma solução inicial de acetato de sódio com concentração de
e vai adicionar ácido acético até chegar a
. Precisamos descobrir o pH dessa solução tampão. Para resolver isso, vamos usar a equação de Henderson-Hasselbalch, que relaciona o pH, o pKa do ácido e as concentrações das espécies ácidas e básicas no tampão.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que um tampão é uma mistura de um ácido fraco e sua base conjugada, ou uma base fraca e seu ácido conjugado. No nosso caso, temos ácido acético (
) e acetato de sódio (
), que é a base conjugada do ácido acético.
Passo 3
A equação de Henderson-Hasselbalch é a seguinte:
Essa fórmula nos ajuda a calcular o pH de uma solução tampão sabendo o pKa do ácido e as concentrações das espécies ácida e básica.
Passo 4
Primeiro, precisamos calcular o
do ácido acético. Sabemos que:
Então:
Passo 5
Agora, vamos identificar as concentrações das espécies na solução tampão. A concentração da base conjugada, que é o acetato (
), é igual à concentração inicial de acetato de sódio, que é
.
A concentração do ácido acético (
) que estamos adicionando é
.
Passo 6
Substituindo esses valores na equação de Henderson-Hasselbalch:
Passo 7
Vamos calcular o logaritmo:
Então:
Passo 8
Agora, somamos esse valor ao
:
Resposta
O pH da solução tampão formada é aproximadamente
.