Sobre 200,0 mL de solução tampão constituída por acetato de sódio 0,20 mol / L e ácido acético 0,10 mol / L adicionam-se 10,0 mL de solução de ácido clorídrico 0,10 mol / L. Calcule a variação ocorrida no pH da solução original. (Resp. De )

Passo 1

Beleza, vamos lá! O problema fala sobre uma solução tampão feita com acetato de sódio e ácido acético. A gente precisa descobrir como o pH dessa solução muda quando adicionamos um pouco de ácido clorídrico (HCl). Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de equilíbrio ácido-base e a equação de Henderson-Hasselbalch. Vamos calcular as quantidades de cada substância antes e depois da adição do HCl e ver como isso afeta o pH.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular as quantidades de acetato de sódio e ácido acético na solução inicial. A solução tem 200,0 mL (ou 0,200 L) com:
  • Acetato de sódio: 0,20 , mol/L times 0,200 , L = 0,040 , mol
  • Ácido acético: 0,10 , mol/L times 0,200 , L = 0,020 , mol

Passo 3

Agora, vamos ver o que acontece quando adicionamos 10,0 mL (0,010 L) de HCl 0,10 M. A quantidade de HCl adicionada é:
0,10 , mol/L times 0,010 , L = 0,001 , mol
O HCl é um ácido forte e vai reagir com o acetato de sódio, que é a base conjugada do ácido acético na nossa solução tampão.

Passo 4

A reação entre HCl e acetato de sódio é:
HCl + CH3COO^- CH3COOH + Cl^-
Isso significa que o HCl vai converter parte do acetato de sódio (a base) em ácido acético.

Passo 5

Vamos atualizar as quantidades após a reação:
  • Acetato de sódio: 0,040 , mol - 0,001 , mol = 0,039 , mol
  • Ácido acético: 0,020 , mol + 0,001 , mol = 0,021 , mol
O volume total agora é 200,0 , mL + 10,0 , mL = 210,0 , mL ou 0,210 , L.

Passo 6

Vamos calcular as novas concentrações:
  • Acetato de sódio: 0,039 , mol0,210 , L approx 0,1857 , mol/L
  • Ácido acético: 0,021 , mol0,210 , L approx 0,1000 , mol/L

Passo 7

Agora, usamos a equação de Henderson-Hasselbalch para encontrar o pH:
pH = pKa + log([base][ácido])á
Sabemos que o pKa do ácido acético é aproximadamente 4,76.

Passo 8

Substituindo os valores:
pH = 4,76 + log(0,18570,1000)
pH = 4,76 + log(1,857) approx 4,76 + 0,268 = 5,028

Passo 9

Agora, vamos calcular o pH original da solução antes da adição do HCl:
pHoriginal = 4,76 + log(0,200,10) = 4,76 + log(2) approx 4,76 + 0,301 = 5,061

Passo 10

A variação no pH é a diferença entre o pH final e o original:
De
Arredondando, De.

Resposta

A variação no pH da solução original é De.

Exercícios relacionados