Um tampão foi preparado pela dissolução de
do ácido fraco
) mais
da sua base conjugada
em 1 L . Determine o pH .
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão de química juntos! A gente tem um exercício sobre soluções tampão, que são aquelas que resistem a mudanças de pH quando adicionamos um pouco de ácido ou base. Aqui, a gente tem um ácido fraco (HA) e sua base conjugada (A⁻) dissolvidos na água. Para achar o pH dessa solução, vamos precisar usar a Equação de Henderson-Hasselbalch, que nos ajuda a calcular o pH de uma solução tampão.
Passo 2
Primeiro, vamos anotar o que sabemos:
- Quantidade de ácido fraco, HA: 0,1 mol
- Quantidade da base conjugada, A⁻: 0,05 mol
- Constante de dissociação ácida, $ K_a $:
- Volume da solução: 1 L
Passo 3
A Equação de Henderson-Hasselbalch é a nossa amiga aqui. Ela relaciona o pH de uma solução tampão com o $ pK_a $ do ácido e a razão entre as concentrações das bases conjugadas e ácidos. A fórmula é:
Passo 4
Vamos calcular o $ pK_a $ a partir do $ K_a $:
Passo 5
Agora, precisamos das concentrações de A⁻ e HA. Como temos 1 litro de solução:
Passo 6
Substituindo esses valores na nossa equação:
Passo 7
Vamos calcular a razão dentro do logaritmo:
Então:
Passo 8
Sabemos que $ \log(0,5) $ é aproximadamente -0,3010. Então:
Resposta
O pH da solução tampão é aproximadamente 4,70.