Calcule o pH antes e depois da adição de
de
a 0,100 litro de:
Passo 1
Beleza, vamos lá: o exercício pede para calcular o pH de um tampão (mistura de ácido acético, HC₂H₃O₂, e seu sal, NaC₂H₃O₂) antes e depois de adicionarmos 0,010 mol de HCl.
Conteúdo: química analítica / equilíbrio ácido–base, tampões e a equação de Henderson–Hasselbalch.
O que a gente vai precisar:
Conteúdo: química analítica / equilíbrio ácido–base, tampões e a equação de Henderson–Hasselbalch.
O que a gente vai precisar:
- Saber o conceito de tampão e que o HCl vai reagir com a base conjugada (acetato).
- Conhecer a equação de Henderson–Hasselbalch:
- Valor de
do ácido acético (aprox. 4,76). - Calcular quantos mols de HA e A⁻ a gente tem inicialmente (e depois da adição de HCl).
Passo 2
Primeiro, monta a “tabela” de mols iniciais:
Volume do tampão: 0,100 L.
[HC₂H₃O₂] = 0,20 mol/L ⇒ mols de HA = 0,20 × 0,100 = 0,020 mol
[NaC₂H₃O₂] = 0,20 mol/L ⇒ mols de A⁻ = 0,20 × 0,100 = 0,020 mol
Como é tampão (HA + A⁻ iguais), a razão [A⁻]/[HA] = 0,020/0,020 = 1.
Volume do tampão: 0,100 L.
[HC₂H₃O₂] = 0,20 mol/L ⇒ mols de HA = 0,20 × 0,100 = 0,020 mol
[NaC₂H₃O₂] = 0,20 mol/L ⇒ mols de A⁻ = 0,20 × 0,100 = 0,020 mol
Como é tampão (HA + A⁻ iguais), a razão [A⁻]/[HA] = 0,020/0,020 = 1.
Agora aplicamos Henderson–Hasselbalch para achar o pH antes da adição:
Passo 3
Quando a gente adiciona 0,010 mol de HCl, o HCl (um ácido forte) vai “comer” 0,010 mol de A⁻:
Então novos mols:
- A⁻: 0,020 – 0,010 = 0,010 mol
- HA: 0,020 + 0,010 = 0,030 mol
Volume total continua ≈ 0,100 L (a gente costuma desprezar o acréscimo de volume do ácido forte nessa conta).
Passo 4
Aplica de novo Henderson–Hasselbalch com a nova razão:
Resposta
pH antes da adição de HCl = 4,76
pH depois da adição de HCl = 4,28
pH depois da adição de HCl = 4,28