18 Uma solução-tampão tem
de ácido benzóico e
de benzoato de sódio em exatamente
. Se a solução for diluída para exatamente
, com água pura, qual o pH da nova solução?
Passo 1
O enunciado dá uma solução-tampão contendo ácido benzóico e benzoato de sódio em
,mL e pergunta o pH após diluí‐la para
,mL. O conteúdo envolve o uso da equação de Henderson–Hasselbalch para tampões e o efeito da diluição sobre as concentrações relativas.
Passo 2
Calculemos as quantidades de matéria (moles) de cada componente antes da diluição.
Massa molar do ácido benzóico :
Massa molar do ácido benzóico
Moles de ácido benzóico:
Massa molar do benzoato de sódio
:
Moles de benzoato de sódio:
Passo 3
A equação de Henderson–Hasselbalch para um tampão ácido fraco/base conjugada é
onde as concentrações se baseiam em
e
. Ao diluir de
para
,mL,
dobra mas a razão
permanece igual a
. Portanto, o pH não muda com essa diluição.
Passo 4
Para o ácido benzóico,
. Substituindo
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Resposta
O pH da solução após diluição é aproximadamente
.