Um tampão, constituído por
e
, ajuda a controlar o pH de fluidos fisiológicos. Muitos refrigerantes carbonatados também usam esse sistema tampão. Calcule o pH de um refrigerante no qual os principais ingredientes do tampão são 6,5 g de
e
de
por 355 mL de solução.
Passo 1
Então, vamos lá! A gente tem um exercício de química que fala sobre tampões, que são soluções que ajudam a manter o pH estável. Especificamente, estamos lidando com um tampão feito de
e
. A tarefa é calcular o pH de um refrigerante que contém 6,5 g de
e 8,0 g de
em 355 mL de solução. Vamos precisar usar conceitos de molaridade e a equação de Henderson-Hasselbalch para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular quantos mols de cada sal temos na solução. Para isso, precisamos das massas molares de
e
.
A massa molar de
é aproximadamente:
- Na: 23 g/mol
- H: 1 g/mol (tem 2 H no sal)
- P: 31 g/mol
- O: 16 g/mol (tem 4 O no sal)
Então:
Para
:
- Na: 23 g/mol (tem 2 Na)
- H: 1 g/mol
- P: 31 g/mol
- O: 16 g/mol (tem 4 O)
Então:
Passo 3
Agora, vamos calcular os mols de cada sal:
Para
:
Para
:
Passo 4
Em seguida, vamos encontrar a concentração molar de cada componente na solução. Sabemos que o volume da solução é 355 mL, que é igual a 0,355 L.
Para
:
Para
:
Passo 5
Agora, vamos usar a equação de Henderson-Hasselbalch para calcular o pH do tampão. A equação é:
Onde:
-
é o logaritmo negativo da constante de dissociação ácida ( ). -
é a concentração da base conjugada ( ). -
é a concentração do ácido ( ).
Passo 6
Primeiro, vamos calcular o
usando o
fornecido:
Calculando:
Passo 7
Agora, substituímos os valores na equação de Henderson-Hasselbalch:
Calculando a razão:
Então:
Resposta
O pH do refrigerante é aproximadamente 7,23.
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e
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e
Complete os espaços da tabela abaixo. Em cada caso, classifique a solução como neutra, ácida ou alcalina.
Solução | pH |
|
|
Classifficaçũo da Solugẽ̃o |
---|---|---|---|---|
|
10.50 |