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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 15.Questões e Problemas - Ex. 19a

Qual é o pH de um tampão formado pela mistura de 100   m L de ftalato ácido de potássio 0 , 150   m o l   L - 1 com

( a )   100   m L   d e   N a O H   0,0800   m o l   L - 1 ?  

( b )   100   m L   d e   H C l   0,0800   m o l   L - 1 ?

Passo 1

Falaii galerinha do Responde ai, tudo belezinha?

O Conceito envolvido neste problema é determinar o pH do tampão formado pela adição de 100 mL de hidrogeno ftalato de potássio 0.150   M ,   K H P (ácido frado) à espécie forte.

Primeiro, determinaremos a quantidade de KHP (em mols) da seguinte forma

η K H P = M o l a r i d a d e   K H P × K H P

= 0.150   M × 100   m L

= 15.0     m m o l

Passo 2

  1. Calculando o pH do tampão formado pela adição de KHP a 100   m L de N a O H   0.0800   M

A reação de K H P com N a O H é dada abaixo:

H P - a q + O H - ( a q ) → P 2 - a q + H 2 O ( l )

Determinando os mols de N a O H

η N a O H = M o l a r i d a d e   N a O H × V o l u m e   N a O H

= 0.0800   M × 100   m L

= 8.00   m m o l

Passo 3

Partindo da reação, um mol de KHP reage com um mol de NaOH para dar um mol P 2 -

Representa que,

8.00   m m o l   N a O H × 1   m o l   P 2 - 1   m o l   N a O H = 8.00   m m o l   P 2 -

Após a adição de NaOH, a quantidade de H P - será, 15.0 - 8.00 = 7.00   m m o l

O volume total da solução é, 100 + 100 = 200   m L

Agora, determinando as concentrações de H P -     e   P 2 - como a seguir

C H P - = M o l e s   d e   H P - V o l u m e   t o t a l   d a   s o l u ç ã o

= 7.00   m m o l 200   m L

= 0.0350   M

C P 2 - = M o l e s   d e   P 2 - V o l u m e   t o t a l   d a   s o l u ç ã o

= 8.00   m m o l 200   m L

0.0400   M

Passo 4

Após a reação, o excesso de base permanece na solução. Assim, ocorrerá a seguinte reação de equilíbrio

P 2 - a q + H 2 O l ⇌ ⏞ K b l H P - + a q + O H - a q

Onde

K b l = K w K a 2

O valor de K a 2 para KHP é 3.91 × 10 - 6   e   K w = 1.0 × 10 - 14

Portanto

K b 1 = 1.0 × 10 - 14 3.91 × 10 - 6

K b 1 = 2.56 × 10 - 9

Vamos fazer uma tabela ICE para determinar a concentração de íon hidróxido da seguinte forma:

Vamos escrever a expressão da constante de dissociação da seguinte forma:

K b 1 = H P - O H - P 2 -

Passo 5

Substituindo todas as concentrações de equilíbrio para obter o seguinte:

2.56 × 10 - 9 = 0.035 + x x 0.0400 - x

x = 2.9257 × 10 - 9   M

Assim, x = O H - = 2.9257 × 10 - 9 M

Finalmente, determinaremos o pH da seguinte maneira

p H = 14.00 - p H

p H = 14.00 - ( - log ⁡ ( O H - ) )  

= 14.00 - - log ⁡ 2.9257 × 10 - 9

= 14.00 - 8.53

= 5.47

Portanto, o pH da solução tampão é de 5.47 .

“O coelho está certo, e ele é claramente o mais inteligente entre vocês!”

Resposta

Portanto, o pH da solução tampão é de 5.47 .

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