Uma solução-tampão contém 0,10 mol de ácido acético e 0,13 mol de acetato de sódio em 1,00 L de solução.
Qual é o pH desse tampão? . (R.:4,86)

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! Temos uma solução-tampão que contém 0,10 mol de ácido acético e 0,13 mol de acetato de sódio em 1,00 L de solução. Nosso objetivo é descobrir qual é o pH dessa solução. Para isso, vamos usar conceitos de química de ácidos e bases, especificamente a equação de Henderson-Hasselbalch, que nos ajuda a calcular o pH de soluções tampão.

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. Isso acontece porque ela contém um ácido fraco e sua base conjugada, ou uma base fraca e seu ácido conjugado.

Passo 3

No nosso caso, o ácido acético (CH₃COOH) é o ácido fraco, e o acetato de sódio (CH₃COONa) fornece o íon acetato (CH₃COO⁻), que é a base conjugada. A presença desses dois componentes é o que torna a solução um tampão eficaz.

Passo 4

Para calcular o pH dessa solução-tampão, vamos usar a equação de Henderson-Hasselbalch:
pH = pKa + log([base conjugada][ácido] ) á
Aqui, é o logaritmo negativo da constante de dissociação ácida do ácido acético.

Passo 5

Primeiro, precisamos encontrar o Ka = 1,8 times 10^-5 do ácido acético. Sabemos que:
pKa = -log(Ka) = -log(1,8 times 10^-5) approx 4,74
Então:

Passo 6

Agora, vamos identificar as concentrações da base conjugada e do ácido na solução. Como a solução tem 1,00 L, as concentrações são iguais aos números de mols:
[base conjugada] = 0,13, mol/L
[ácido] = 0,10, mol/L á

Passo 7

Substituindo os valores na equação de Henderson-Hasselbalch:
pH = 4,74 + log(0,130,10)

Passo 8

Calculando o logaritmo:
log(0,130,10) = log(1,3) approx 0,113

Passo 9

Somando os valores:
pH = 4,74 + 0,113 = 4,853

Resposta

O pH da solução-tampão é aproximadamente 4,86.

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