Qual é o pH de uma solução tampão que contém quantidades equimolares das espécies químicas a seguir? (a)
e
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Queremos descobrir o pH de uma solução tampão que tem quantidades iguais (equimolares) de
(ácido fosfórico) e
(dihidrogenofosfato de sódio). Para resolver isso, vamos precisar usar a equação de Henderson-Hasselbalch, que relaciona o pH de uma solução tampão com o pKa do ácido envolvido e as concentrações das espécies ácida e básica.
Passo 2
Vamos começar identificando as espécies ácida e básica na nossa solução tampão. Aqui,
atua como o ácido (
) e
, que vem do
, atua como a base conjugada (
).
Passo 3
Agora, vamos lembrar da equação de Henderson-Hasselbalch, que é:
Essa equação nos ajuda a calcular o pH de uma solução tampão se soubermos o pKa do ácido e as concentrações das espécies ácida e básica.
Passo 4
Precisamos do valor do pKa para o ácido fosfórico (
). O ácido fosfórico tem três etapas de ionização, e estamos interessados na primeira, que tem um pKa1 de aproximadamente 2,15.
Passo 5
Como as quantidades de
e
são iguais (equimolares), a razão
é 1. O logaritmo de 1 é 0, então a equação de Henderson-Hasselbalch simplifica para:
Resposta
O pH da solução tampão é aproximadamente
.