Qual é o pH de uma solução tampão que contém quantidades equimolares das espécies químicas a seguir? (b) H2 CO3 e NaHCO3

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para encontrarmos o pH de uma solução tampão que contém quantidades iguais (equimolares) de H2CO3 (ácido carbônico) e NaHCO3 (bicarbonato de sódio). A gente vai usar conceitos de química de soluções tampão e equilíbrio ácido-base para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é uma solução tampão. É uma mistura que resiste a mudanças de pH quando adicionamos pequenas quantidades de ácido ou base. Isso acontece porque temos um ácido fraco e sua base conjugada na solução.

Passo 3

No nosso caso, o ácido fraco é o H2CO3 e a base conjugada é o HCO3^-, que vem do NaHCO3. A equação que usamos para calcular o pH de uma solução tampão é:
pH = pKa + log([Base conjugada][Ácido] ) Á

Passo 4

Como temos quantidades equimolares de ácido e base, ou seja, [HCO3^-] = [H2CO3], a razão dentro do logaritmo fica 1.
log(11) = log(1) = 0

Passo 5

Então, a equação do pH simplifica para:
pH = pKa

Passo 6

Agora, precisamos do valor de pKa do ácido carbônico ( H2CO3). Esse valor é aproximadamente 6,35.

Resposta

O pH da solução tampão é aproximadamente 6,35.

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