Os valores de
para alguns compostos e íons são apresentados no quadro abaixo.
e) Determine o pH de uma solução preparada pela dissolução de 14,51 g de benzoato de sódio
e
de ácido benzóico em água suficiente para perfazer um litro de solução.
e) Determine o pH de uma solução preparada pela dissolução de 14,51 g de benzoato de sódio
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para calcular o pH de uma solução feita com benzoato de sódio (C₆H₅CO₂Na) e ácido benzóico. Isso envolve química de ácidos e bases, especificamente soluções tampão. Vamos precisar calcular a quantidade de cada substância e aplicar conceitos de equilíbrio ácido-base para encontrar o pH.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular quantos mols de benzoato de sódio e de ácido benzóico temos na solução. Para isso, precisamos das massas moleculares dessas substâncias.
Passo 3
A massa molar do benzoato de sódio (C₆H₅CO₂Na) é:
Carbono ©: 12 g/mol × 7 = 84 g/mol
Hidrogênio (H): 1 g/mol × 5 = 5 g/mol
Oxigênio (O): 16 g/mol × 2 = 32 g/mol
Sódio (Na): 23 g/mol
Total: 84 + 5 + 32 + 23 = 144 g/mol
Hidrogênio (H): 1 g/mol × 5 = 5 g/mol
Oxigênio (O): 16 g/mol × 2 = 32 g/mol
Sódio (Na): 23 g/mol
Total: 84 + 5 + 32 + 23 = 144 g/mol
Passo 4
Agora, a massa molar do ácido benzóico (C₆H₅COOH) é:
Carbono ©: 12 g/mol × 7 = 84 g/mol
Hidrogênio (H): 1 g/mol × 6 = 6 g/mol
Oxigênio (O): 16 g/mol × 2 = 32 g/mol
Total: 84 + 6 + 32 = 122 g/mol
Hidrogênio (H): 1 g/mol × 6 = 6 g/mol
Oxigênio (O): 16 g/mol × 2 = 32 g/mol
Total: 84 + 6 + 32 = 122 g/mol
Passo 5
Calculando os mols de cada substância:
Mols de benzoato de sódio = massa / massa molar = 14,51 g / 144 g/mol ≈ 0,1007 mol
Mols de ácido benzóico = 12,21 g / 122 g/mol ≈ 0,1002 mol
Mols de ácido benzóico = 12,21 g / 122 g/mol ≈ 0,1002 mol
Passo 6
Como a solução total é de 1 litro, as concentrações são iguais aos mols calculados:
[Benzoato de sódio] = 0,1007 M
[Ácido benzóico] = 0,1002 M
[Ácido benzóico] = 0,1002 M
Passo 7
Agora, vamos usar a equação de Henderson-Hasselbalch para soluções tampão:
Precisamos do valor do pKa para o ácido benzóico. Vamos supor que seja 4,20.
Passo 8
Substituindo os valores na equação:
Passo 9
Calculando a razão:
Passo 10
Agora, calculando o logaritmo:
Passo 11
Somando tudo:
Resposta
O pH da solução é aproximadamente 4,20.
Exercícios relacionados
Considere que o sistema representado pela equação abaixo esteja em equilíbrio:
a) Determine, por meio da análise dos dados que constam no quadro abaixo, a lei de velocidade para a reação representada.
Experimento |
|
|
Velocidade inicial
|
---|---|---|---|
1 | 0,10 | 0,20 | 24 |
2 | 0,25 | 0,20 | 150 |
3 | 0,10 | 0,50 | 60 |
4 | 0,35 | 0,50 | 735 |
A pressão em cada um dos seguintes sistemas é reduzida de tal modo que o volume aumenta de 2 L para 10 L . Como é deslocado o equilíbrio para as reações abaixo?
a.
a.
Defina os seguintes conceitos
:
a) Entalpia de ganho de elétron
b) Energia de Ionização
c) Raio atômico
d) Raio iônico
a) Entalpia de ganho de elétron
b) Energia de Ionização
c) Raio atômico
d) Raio iônico
Com base nas definições anteriores, explique as seguintes afirmações
:
a) A entalpia de ganho de elétron do átomo de flúor (-328 kJ/mol) é menos negativa que a do átomo de cloro (-349 kJ/mol).
b) A primeira energia de ionização do átomo de enxofre (S) (1000 kJ/mol) é menor que a primeira energia de ionização do átomo de cloro .
c) As energias de ionização dos átomos diminuem na medida em que aumenta o número atômico (Z) na família 1 (do lítio ao césio) da tabela periódica.
d) A energia de ionização de átomos é sempre positiva, mas a energia de ganho de elétrons pode ser positiva ou negativa.
e) Os íons (raio = 1,38
) são menores que os átomos de potássio K (raio = 2,35
), mas os íons cloreto
raio = 1,81
) são maiores que os átomos de Cloro (raio = 0,99
).
a) A entalpia de ganho de elétron do átomo de flúor (-328 kJ/mol) é menos negativa que a do átomo de cloro (-349 kJ/mol).
b) A primeira energia de ionização do átomo de enxofre (S) (1000 kJ/mol) é menor que a primeira energia de ionização do átomo de cloro
c) As energias de ionização dos átomos diminuem na medida em que aumenta o número atômico (Z) na família 1 (do lítio ao césio) da tabela periódica.
d) A energia de ionização de átomos é sempre positiva, mas a energia de ganho de elétrons pode ser positiva ou negativa.
e) Os íons