Calcular o pH de uma solução que é preparada para conter as seguintes concentrações analíticas:
de NaOH e
de ácido carbônico.
Passo 1
O enunciado pede o pH de uma solução que, após preparo, contém as concentrações analíticas de
igual a
e de ácido carbônico (
) igual a
. O conteúdo principal aqui é equilíbrio ácido–base e, em particular, a formação de um sistema tampão formado pelo par
. Para resolver, precisamos:
- Fazer a reação de neutralização entre
e . - Calcular as concentrações de
(ácido) e (base conjugada) após reação. - Aplicar a equação de Henderson–Hasselbalch usando
.
Passo 2
A base forte
reage quantitativamente com o ácido carbônico conforme:
Em molaridades iniciais por litro temos
,
,
.
Como a reação consome de
e do mesmo tanto de
, as concentrações finais são
Como a reação consome
Passo 3
Para um tampão ácido, usamos a equação de Henderson–Hasselbalch:
Aqui
e
. Calculamos primeiro
Passo 4
Substituindo na Henderson–Hasselbalch:
Calculando o logaritmo:
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Resposta
O pH da solução é aproximadamente
.