Suponha que
de NaOH foram dissolvidos em 300 mL da solução tampão do Exercício 1. Calcule o pH da solução resultante e a mudança de pH.
Passo 1
Então, a gente tem um exercício onde dissolvemos 0,0200 mols de NaOH em 300 mL de uma solução tampão. Nosso objetivo aqui é calcular o pH dessa solução resultante e ver como o pH mudou após a adição do NaOH. Para isso, vamos precisar usar conceitos de equilíbrio ácido-base e a equação de Henderson-Hasselbalch, que ajuda a relacionar o pH de uma solução tampão com as concentrações dos componentes ácido e base conjugada.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que uma solução tampão é formada por um ácido fraco e sua base conjugada (ou vice-versa). Quando adicionamos NaOH, que é uma base forte, ele vai reagir com o ácido presente na solução tampão, aumentando a quantidade de base conjugada.
Passo 3
Vamos calcular quantos mols de ácido e base temos inicialmente na solução tampão. Supondo que no Exercício 1 tenhamos, por exemplo, 0,0150 mols de ácido (HA) e 0,0150 mols de sua base conjugada (A⁻). Esses valores podem variar conforme o enunciado original.
Passo 4
Agora, adicionamos 0,0200 mols de NaOH. Como o NaOH é uma base forte, ele vai reagir completamente com o ácido HA:
Então, os mols de HA vão diminuir e os de A⁻ vão aumentar.
Passo 5
Fazendo as contas:
- Mols de HA antes: 0,0150 mol
- Mols de A⁻ antes: 0,0150 mol
- Mols de NaOH adicionados: 0,0200 mol
Depois da reação:
- Mols de HA:
mol
Isso não é possível, então todo o HA foi consumido, e o excesso de NaOH determina a mudança no pH.
Passo 6
Como todo o HA foi consumido, a solução passa a ter excesso de NaOH. Vamos calcular esse excesso:
- Excesso de NaOH:
mol
Agora, temos 0,0050 mol de OH⁻ em 300 mL (0,300 L) de solução.
Passo 7
Calculamos a concentração de OH⁻:
Passo 8
Para encontrar o pH, primeiro calculamos o pOH usando:
E lembrando que:
Então:
Resposta
O pH da solução resultante é aproximadamente 12,22. A mudança de pH foi significativa, aumentando devido ao excesso de NaOH adicionado à solução tampão.
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