Calcular o pH de uma solução formada pela mistura de iguais volumes de ácido fórmico (HCOOH) 0,05 M e de formiato de sódio (HCOONa) 0,1 M. O pKa do ácido fórmico é 3,75.

Passo 1

Então, o exercício pede para a gente achar o pH de um tampão formado ao misturar volumes iguais de:
  • ácido fórmico (HCOOH) 0,05 M
  • formiato de sódio (HCOO⁻, vindo de HCOONa) 0,1 M
Conteúdo: soluções tamponadas (ácido fraco + base conjugada) e a equação de Henderson–Hasselbalch.
O que vamos precisar:
  • Entender como misturar volumes iguais dilui as concentrações originais.
  • Saber a equação de Henderson–Hasselbalch: pH = pKa + log[base conjugada][ácido fraco] á
  • Usar pKa = 3,75 e calcular logaritmo de base 10.

Passo 2

Básico de tampão: quando você mistura um ácido fraco (HCOOH) com sua base conjugada (HCOO⁻), o sistema resiste a mudanças de pH. A equação de Henderson–Hasselbalch vem daí, e nos dá:
pH = pKa + logl(,[HCOO^-]/[HCOOH]r)
Aqui pKa = –log⁡(Ka); para ácido fórmico é dado como 3,75.

Passo 3

Como misturamos volumes iguais, cada concentração original cai pela metade:
  • [HCOOH]₀ = 0,05 M → [HCOOH] = 0,05/2 = 0,025 M
  • [HCOO⁻]₀ = 0,10 M → [HCOO⁻] = 0,10/2 = 0,050 M
    Logo, a razão é
[HCOO^-][HCOOH] = 0,0500,025 = 2

Passo 4

Agora é só encaixar na Henderson–Hasselbalch:
pH = 3,75 + log(2)
Sabendo que pH = 3,75 + 0,30 = 4,05 , temos

Resposta

O pH da solução tampão é aproximadamente 4,05.

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