Uma solução-tampão contém de ácido acético e de acetato de sódio em de solução.
Qual é o pH do tampão após a adição de de ?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre soluções tampão! A gente tem uma solução contendo 0,10 mol de ácido acético e 0,13 mol de acetato de sódio em 1,00 L de solução. A questão pede para a gente descobrir o pH dessa solução após adicionar 0,02 mol de ácido nítrico ( ). Para resolver, vamos precisar entender como as soluções tampão funcionam e usar a equação de Henderson-Hasselbalch.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar 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 composta por um ácido fraco e sua base conjugada, ou vice-versa. No nosso caso, o ácido acético ( ) é o ácido fraco e o acetato de sódio ( ) fornece a base conjugada, o íon acetato ( ).

Passo 3

Agora, vamos considerar a adição de ácido nítrico ( ), que é um ácido forte. Quando adicionamos um ácido forte à solução tampão, ele vai reagir com a base conjugada presente, que no nosso caso é o íon acetato.
A reação é:
Isso significa que os 0,02 mol de vão diminuir a quantidade de íons acetato e aumentar a quantidade de ácido acético.

Passo 4

Vamos calcular as novas concentrações após a reação:
  • Quantidade inicial de ácido acético: 0,10 mol
  • Quantidade inicial de acetato de sódio (ou íons acetato): 0,13 mol
Após a adição de 0,02 mol de :
  • A quantidade de íons acetato diminui em 0,02 mol: mol
  • A quantidade de ácido acético aumenta em 0,02 mol: mol

Passo 5

Agora, usamos a equação de Henderson-Hasselbalch para calcular o pH da solução tampão:
Onde:
  • é o logaritmo negativo da constante de dissociação ácida do ácido acético.
  • é a concentração da base conjugada (íons acetato).
  • é a concentração do ácido acético.
Sabemos que para o ácido acético, .

Passo 6

Substituindo os valores na equação:
Primeiro, vamos calcular a razão:
Agora, tiramos o logaritmo desse valor:
Então:

Resposta

O pH da solução tampão após a adição de 0,02 mol de é aproximadamente 4,72.

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Um tampão é preparado pela adição de 20,0g de ácido acético e de acetato de sódio em água suficiente para formar 2,00L de solução.
Escreva a equação iônica completa para a reação que ocorre quando algumas gotas de ácido clorídrico são adicionadas ao tampão.
Uma solução-tampão contém de ácido acético e de acetato de sódio em de solução.
Qual é o pH desse tampão? . (R.:4,86)
Uma solução-tampão contém de ácido acético e de acetato de sódio em de solução.
Qual é o pH do tampão após a adição de de KOH ? (R.:5)