Qual o pH de uma solução formada por
mol.
e
?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse problema juntos! A questão pede para encontrarmos o pH de uma solução formada por
a 0,20 mol/L e
a 0,15 mol/L. Isso está relacionado à química de soluções, especificamente a soluções tampão que resistem a variações de pH. Para resolver isso, vamos precisar entender como funcionam os tampões e utilizar a equação de Henderson-Hasselbalch.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os componentes da solução tampão. Temos
, que é uma base fraca, e
, que é um sal que se dissocia completamente em íons
e
. O
atua como o ácido conjugado da base
.
Passo 3
Agora, precisamos saber a constante de dissociação da base fraca
, que é chamada de
. Para o
, o
é aproximadamente
. Isso nos ajuda a relacionar
com a constante ácida
do
usando a relação
, onde
é a constante de ionização da água (
a 25°C).
Passo 4
Vamos calcular o
do
usando a relação mencionada:
Passo 5
Com o
conhecido, podemos usar a equação de Henderson-Hasselbalch para soluções tampão, que é:
Aqui, a base é o
e o ácido é o
.
Passo 6
Primeiro, calculamos a
:
Passo 7
Agora, substituímos os valores na equação de Henderson-Hasselbalch:
Calculando a razão:
Passo 8
Calculamos o logaritmo dessa razão:
Passo 9
Finalmente, somamos os valores para encontrar o pH:
Resposta
O pH da solução é aproximadamente
.