Assumindo que voce disponha de soluções
dos ácidos abaixo e suas bases conjugadas, faça o que se pede:
Ácido |
|
---|---|
|
4,75 |
|
3,07 |
|
9,25 |
|
3,39 |
|
4,20 |
Descreve detalhadamente como preparar
de uma solução tampão de
. Apresente os cálculos necessários.
Passo 1
Então, o problema pede pra gente preparar 300 mL de uma solução tampão de pH 4 usando soluções 1 mol/L dos ácidos e suas bases conjugadas. A matéria é Equilíbrio Ácido-Base e, pra resolver, a gente vai usar a equação de Henderson–Hasselbalch, que relaciona pH, pKa e a razão entre base conjugada e ácido.
Passo 2
Primeiro escolhemos qual par ácido/base usar. De olho na tabela, a gente quer um pKa próximo de 4 pra ter um tampão eficiente. O ácido benzóico (C₆H₅COOH) tem pKa = 4,20, que é o mais perto de 4. Então vamos usar:
• HA = C₆H₅COOH (1 M)
• A⁻ = C₆H₅COO⁻ (1 M)
• HA = C₆H₅COOH (1 M)
• A⁻ = C₆H₅COO⁻ (1 M)
Passo 3
Escreve a Henderson–Hasselbalch e encontra a razão [A⁻]/[HA]:
Substituindo pH = 4 e pKa = 4,20:
Passo 4
Como ambas as soluções são 1 M, a razão de concentrações é igual à razão de volumes (Vₐₗₖ/Vₐcₒ). Chamando Vₐcₒ o volume de ácido e V_bₐsₑ o volume de base:
Da primeira:
. Substituindo na soma:
Passo 5
Montagem do tampão (num balão volumétrico de 300 mL):
- Pipete 184 mL de solução 1 M de C₆H₅COOH.
- Pipete 116 mL de solução 1 M de C₆H₅COO⁻.
- Complete com água destilada até 300 mL, homogeneíze e pronto: tampão pH 4.
Resposta
Para 300 mL de tampão pH 4 usando o par ácido benzóico/benzoato:
• 184 mL de C₆H₅COOH (1 M)
• 116 mL de C₆H₅COO⁻ (1 M)
Complete para 300 mL com água.
• 184 mL de C₆H₅COOH (1 M)
• 116 mL de C₆H₅COO⁻ (1 M)
Complete para 300 mL com água.