Calcule o pH da seguinte solução: 0,160 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} de formato de sódio \left(\mathrm{NaHCO}_{2}\right) e 0,260 \mathrm{mol} / \mathrm{L} de ácido fórmico \left(\mathrm{HCHO}_{2}\right)$

Passo 1

Temos uma solução tampão formada pelo ácido fórmico e seu sal de sódio (formiato). As concentrações são [\mathrm{HCOOH}]=0,260\,\mathrm{mol/L} e [\mathrm{HCOO}^-]=0,160\,\mathrm{mol/L}. Para calcular o pH de um tampão usamos a equação de Henderson–Hasselbalch, que requer o valor de K_a do ácido.

Passo 2

O ácido fórmico dissocia-se segundo
\mathrm{HCOOH} \rightleftharpoons \mathrm{H}^+ + \mathrm{HCOO}^-.
O valor de K_a para o ácido fórmico é aproximadamente 1,8\times10^{-4}. Calculamos então
\mathrm{p}K_a = -\log K_a = -\log\bigl(1,8\times10^{-4}\bigr)\approx3,75.

Passo 3

A equação de Henderson–Hasselbalch é
\mathrm{pH} = \mathrm{p}K_a + \log\frac{[\mathrm{HCOO}^-]}{[\mathrm{HCOOH}]}.
Aqui usamos diretamente as concentrações iniciais do tampão, já que são muito maiores que a contribuição da água.

Passo 4

Substituindo os valores:
\frac{[\mathrm{HCOO}^-]}{[\mathrm{HCOOH}]} = \frac{0,160}{0,260}\approx0,6154,
\log(0,6154)\approx -0,21,
\mathrm{pH}=3,75 + (-0,21)=3,54.

Resposta

O pH da solução tampão é aproximadamente 3,54.

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