Enunciado
Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 12.1 - Ex. 21b
(a) Qual deve ser a razão das concentrações dos íons e em uma solução tampão com pH igual a 11,0?(b) Que massa de K2CO3 deve ser adicionada a 1,00 L de uma solução 0,100 M de KHCO3 para preparar uma solução tampão com pH igual a 11,0?(c) Que massa de KHCO3 deve ser adicionada a 1,00 L de uma solução 0,100 M de K2CO3 para preparar uma solução tampão com pH igual a 11,0?(d) Que volume de uma solução 0,200 M de K2CO3 deve ser adicionado a 100 mL de uma solução de 0,100 M de KHCO3 para preparar uma solução tampão com pH igual a 11,0?
Dado: ;;.
Passo 1
(b)Partimos ainda da equação de Henderson-Hasselbalch, considerando pH 11,0 e pKa 10,25:
Aqui vamos usar os índices 1 para e 2 para , pra facilitar nossa vida, pode ser?!
A gente precisa saber a massa de K2CO3 utilizada, mas ela não aparece na fórmula... Então, precisamos fazê-la aparecer! Você sabe que , e , que nada mais são que as concentrações molares dos sais KHCO3 e K2CO3, respectivamente. Já sabe que e também que . Tá, mas ainda não apareceu a massa de K2CO3.
Vai aparecer agora! Você também lembra muito bem da formulinha , que correlaciona o número de mols de um composto com a massa que se tem dele e sua massa molar. Assim, conseguimos fazer aparecer, sendo . Você vai entender melhor agora, que vamos colocar na fórmula!
Passo 2
Pegamos a fórmula, como escrevemos até agora:
Agora, reescrevemos as concentrações assim:
Agora, no lugar de vamos colocar e já poderemos desenvolver a equação.
Já conhecemos que vale 13. Então, calculamos: