Qual o pH de uma solução de uma solução mista de ácido benzoico (K a=6,5 times 10^-5) 0,01 mol / L e benzoato de sócio 0,1 mol / L ?

Passo 1

Vamos entender qual é o problema aqui. Temos uma solução que mistura ácido benzoico ( ) com uma concentração de e benzoato de sódio com concentração de . Precisamos descobrir qual é o pH dessa solução. Para resolver isso, vamos usar o conceito de soluções tampão e a equação de Henderson-Hasselbalch.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é uma solução tampão. Uma solução tampão é aquela que resiste a mudanças de pH quando pequenas quantidades de ácido ou base são adicionadas. Ela é formada por um ácido fraco e a sua base conjugada ou por uma base fraca e seu ácido conjugado. No nosso caso, temos ácido benzoico (ácido fraco) e benzoato de sódio (a base conjugada).

Passo 3

Agora, vamos aplicar a equação de Henderson-Hasselbalch, que é uma ótima ferramenta para calcular o pH de soluções tampão. A equação é a seguinte:
pH = pKa + log ( [Base Conjugada][Ácido] ) Á
Primeiro, precisamos calcular o pKa = -log Ka = -log (6,5 times 10^-5) approx 4,19 do ácido benzoico:

Passo 4

Em seguida, vamos identificar as concentrações do ácido e da base conjugada na solução:
  • Concentração do ácido benzoico ( pH = 4,19 + log ( 0,10,01 ) = 4,19 + log (10) = 4,19 + 1 = 5,19 ):
  • Concentração do benzoato de sódio ( ):
Agora, substituímos esses valores na equação de Henderson-Hasselbalch:

Resposta

O pH da solução mista é aproximadamente 5,19.

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