10- Calcule o pH de uma solução tampão, a
, preparada pela adição de
de ácido acético e de
de acetato de sódio em água para obter 1 litro de solução. Para o ácido
, considere
.
R: 4,74
Passo 1
Beleza, o exercício pede pra gente achar o pH de uma solução tampão a 25 °C, feita com 0,1 mol de ácido acético (HA) e 0,1 mol de acetato de sódio (que fornece A–) dissolvidos em 1 L de água. A constante de acidez do ácido acético é
e a gente pode considerar γ± = 1 (ou seja, atividade ≃ concentração).
Conteúdo: equilíbrio ácido–base, tampões e a famosa equação de Henderson–Hasselbalch.
Conteúdo: equilíbrio ácido–base, tampões e a famosa equação de Henderson–Hasselbalch.
Passo 2
Vamos lembrar do equilíbrio do ácido fraco HA em água:
e da definição de
:
Como γ±=1, a gente troca as atividades pelas concentrações e usa diretamente [H⁺], [A⁻] e [HA].
Passo 3
Em solução tampão (quantidades similares de HA e A⁻), a gente usa a equação de Henderson–Hasselbalch, que vem de aplicar log na expressão de
. Ela fica assim:
onde
.
Passo 4
- Calcular
:
- As concentrações iniciais são iguais:
- A razão é
, e .
Então
Resposta
O pH da solução tampão é 4,74.