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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 15.Questões e Problemas - Ex. 20

Como você prepararia 1,00 L de um tampão com um pH 9,60 a partir de N a 2 C O 3   0,300   m o l   L - 1   e   H C l   0,200   m o l   L - 1 ?

Passo 1

Oii pessoal, show de bola??

“A loucura é como a gravidade, só precisa de um empurrãozinhooo...”

Bora empurrar e macetar essa questãozinha comigo agora

Dados fornecidos são

Molaridade da N a 2 C O 3 = 0.300   M

Molaridade de H C l = 0.200   M

pH do tampão fornecido s o l u ç ã o = 9.60

A concentração de íons hidrônio pode ser determinada partindo do valor dado

p H = - log ⁡ H 3 O +

H 3 O + = a n t i l o g - p H

= a n t i l o g - 9.60

= 2.512 × 10 - 10   M

Passo 2

Considerando a seguinte reação

H C O 3 - a q + H 2 O l → C O 3 2 - a q + H 3 O + a q

A expressão de equilíbrio para a constante de dissociação ácida de H C O 3 - ,   K a 2 pode ser escrita como

K a 2 = H 3 O + C O 3 2 - H C O 3 -

Onde

K a 2 = 4.69 × 10 - 11

Substituindo o valor temos

4.69 × 10 - 11 = 2.512 × 10 - 10   C O 3 2 - H C O 3 -

C O 3 2 - H C O 3 - = 4.69 × 10 - 11 2.512 × 10 - 10

= 0.1867

Passo 3

Deixaremos o volume de N a 2 C O 3 e H C l em mililitros ser representado como V N a 2 C O 3 e V H C l . Então nós temos

V N a 2 C O 3 + V H C l = 1000   M l

V N a 2 C O 3 = 1000   m L - V H C l

As concentrações de C O 3 2 - e H C O 3 - pode ser obtida como

C O 3 2 - = q u a n t i a   d e   N a 2 C O 3 - q u a n t i a   d e   H C l v o l u m e   t o t a l   d a   s o l u ç ã o

= V N a 2 C O 3 × 0.300   M - V H C l × 0.200 M 1000   m L

H C O 3 - = q u a n t i a   d e   H C l v o l u m e   t o t a l   d a   s o l u ç ã o

= V H C l × 0.200 1000   m L

Passo 4

Substituindo o valor C O 3 2 -     e   H C O 3 - das

V N a 2 C O 3 × 0.300   M - V H C l × 0.200 M 1000   m L × 1000   m L V H C l × 0.200 = 0.1867

( V N a 2 C O 3 × 0.300 - V H C l × 0.200 ) M V H C l × 0.200 = 0.1867

V N a 2 C O 3 × 0.300 - V H C l × 0.200 = 0.1867 × V H C l × 0.200

V N a 2 C O 3 × 0.300 - V H C l × 0.200 = 0 . 03734 × V H C l

Passo 5

Agora para finalizar

1000   m L - V H C l × 0.300 - V H C l × 0.200 = 0.03734 × V H C l

300.0   m L - 0.300 × V H C l - 0.200 × V H C l - 0.03734 × V H C l = 0

0.5373 × V H C l = 300   m L

V H C l = 300   m L 0.5373

= 558   m L

V N a 2 C O 3 = 1000   m L - 558   m L

= 442   m L

“Faça seus medos terem medo de você”

Resposta

Portanto, 1,00 L de tampão pH 7,00   d e   0,300   M N a C O 3 e 0.200   M , H C l pode ser preparado por misturar 442   m L de 0,300   M     N a 2 C O 3   e   558   m L   d e   0,200   H C l   M .

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