Suponha que 0,0200 mols 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:
NaOH + HA Na^+ + A^- + H2O
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⁻:
[OH^-] = 0,0050 , mol0,300 , L = 0,0167 , M

Passo 8

Para encontrar o pH, primeiro calculamos o pOH usando:
pOH = -log [OH^-]
pOH = -log (0,0167) approx 1,78
E lembrando que:
pH + pOH = 14
Então:
pH = 14 - 1,78 = 12,22

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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