Qual é o pH de uma solução tampão que contém quantidades equimolares das espécies químicas a seguir? (b)
e
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para encontrarmos o pH de uma solução tampão que contém quantidades iguais (equimolares) de
(ácido carbônico) e
(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
e a base conjugada é o
, que vem do
. A equação que usamos para calcular o pH de uma solução tampão é:
Passo 4
Como temos quantidades equimolares de ácido e base, ou seja,
, a razão dentro do logaritmo fica 1.
Passo 5
Então, a equação do pH simplifica para:
Passo 6
Agora, precisamos do valor de
do ácido carbônico (
). Esse valor é aproximadamente 6,35.
Resposta
O pH da solução tampão é aproximadamente 6,35.