Temos uma solução tampão formada por Ácido acético
e Acetato de sódio
. Dado: pKa
. Calcule o pH da solução quando a 1 litro dela se adiciona 1 mL de HCl 5 M .
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem uma solução tampão feita com ácido acético e acetato de sódio, ambos com concentração de 0,10 M. O pKa do ácido acético é 4,76. A pergunta é: qual o pH dessa solução quando adicionamos 1 mL de HCl 5 M a 1 litro da solução? Vamos usar conceitos de soluções tampão e reações ácido-base para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é uma solução tampão. É uma mistura de um ácido fraco (ácido acético) e sua base conjugada (acetato de sódio) que resiste a mudanças de pH quando adicionamos pequenas quantidades de ácido ou base. Isso acontece porque o ácido fraco pode neutralizar a base adicionada e a base conjugada pode neutralizar o ácido adicionado.
Passo 3
Vamos calcular quantos mols de ácido acético e acetato de sódio temos na solução inicial. Como a concentração é 0,10 M e o volume é 1 litro:
- Mols de ácido acético:
- Mols de acetato de sódio:
Passo 4
Agora, vamos ver quanto de HCl estamos adicionando. Temos 1 mL de HCl 5 M:
- Volume em litros:
- Mols de HCl:
Passo 5
O HCl é um ácido forte e vai reagir com a base conjugada da solução tampão, que é o acetato de sódio (ion acetato,
). A reação é:
Isso significa que os mols de
vão diminuir e os mols de
vão aumentar.
Passo 6
Vamos ajustar os mols após a adição do HCl:
- Novos mols de ácido acético:
- Novos mols de acetato de sódio:
Passo 7
Agora, precisamos calcular as novas concentrações desses componentes na solução final. Como adicionamos 1 mL a 1 L, o volume total é aproximadamente 1,001 L, mas podemos arredondar para 1,000 L para simplificar.
- Concentração de ácido acético:
- Concentração de acetato de sódio:
Passo 8
Para encontrar o pH da solução tampão após a adição do HCl, vamos usar a equação de Henderson-Hasselbalch:
Substituindo os valores:
Passo 9
Vamos calcular o logaritmo:
Então:
Resposta
O pH da solução após a adição de 1 mL de HCl 5 M é aproximadamente 4,72.
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Temos uma solução tampão formada por Ácido acético
e Acetato de sódio
. Dado: pKa
. Calcule o pH da solução quando a 1 litro dela se adiciona 1 ml de NaOH 5 M .
Temos uma solução tampão formada por Ácido acético
e Acetato de sódio
. Dado: pKa
. Calcule o pH desta solução.
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