Calcule o pH das seguintes soluções.
f. Solução de
f. Solução de
Passo 1
O enunciado pede para calcular o pH de uma solução que contém ácido acético (HAc) e acetato de sódio (NaAc) com concentrações dadas. Dados fornecidos:
Não foi dado o valor de
do ácido acético no enunciado, então vou usar o valor comumente aceito:
e, a partir disso,
Passo 2
Conceito e fórmula que vamos usar (explicação didática): o ácido acético se ioniza segundo a reação
A constante de acidez é
onde
é a concentração de íons hidrogênio,
é a concentração de acetato e
a concentração de ácido não dissociado. Tomando log10 e rearranjando a expressão de
obtemos a forma conhecida de Henderson–Hasselbalch, que é muito útil para soluções tampão (mistura de ácido fraco e seu sal):
Aqui:
-
, -
, - os termos
e são as concentrações molares das espécies conjugadas no equilíbrio.
Em tampões comuns, se o grau de dissociação é pequeno, podemos usar as concentrações iniciais como boas aproximações para as concentrações em equilíbrio (ou seja, desprezar pequenas variações causadas pela dissociação), e então aplicar diretamente a fórmula acima.
Passo 3
Aplicando Henderson–Hasselbalch com os valores dados:
Calculemos o logaritmo:
Portanto
Passo 4
Verificação rápida pelo método do equilíbrio (para convencer que a aproximação é válida): faça uma tabela ICE supondo que
é a concentração de
proveniente da dissociação adicional do ácido em presença do acetato:
Como
é muito pequeno, esperamos
e
. Aproximando
e
, obtemos
Então
o que coincide praticamente com o valor obtido por Henderson–Hasselbalch. Isso confirma que a aproximação foi boa.
Passo 5
Interpretação final e dica para a prova: esta é uma solução tampão ácido (mais ácido que básico, pois
[\mathrm{Ac^-}]), logo o pH fica abaixo da
. Na prova, quando tiver ácido fraco + sal do ácido, use a forma de Henderson–Hasselbalch e, se quiser conferir, faça uma verificação rápida com o método ICE considerando
pequeno.