Calcule o pH da solução final obtida quando 100 mL de
são adicionados a 150 mL de
.
Passo 1
Beleza, o problema pede o pH de uma solução que a gente obtém ao misturar 100 mL de NaOH 0,10 mol/L com 150 mL de CH₃COOH 0,20 mol/L. Isso é cálculo de equilíbrio ácido–base, usando reação de neutralização e depois a equação de Henderson–Hasselbalch para um sistema tampão. A gente vai precisar:
• Determinar quantos mols de NaOH e de CH₃COOH temos.
• Ver a reação entre eles e quantos mols de ácido e de base conjugada sobram.
• Calcular as concentrações finais em 0,25 L de solução.
• Usar a fórmula do pH para tampão:
• Determinar quantos mols de NaOH e de CH₃COOH temos.
• Ver a reação entre eles e quantos mols de ácido e de base conjugada sobram.
• Calcular as concentrações finais em 0,25 L de solução.
• Usar a fórmula do pH para tampão:
onde para o ácido acético
.
Passo 2
Calcula os mols iniciais de reagentes:
• Mols de NaOH:
• Mols de NaOH:
• Mols de CH₃COOH:
Passo 3
Reação de neutralização:
A base forte consome ácido na proporção 1:1. Então:
• Mols de NaOH (0,010 mol) consomem 0,010 mol de CH₃COOH.
• Sobra de CH₃COOH:
mol.
• Forma de CH₃COO⁻: 0,010 mol.
• Mols de NaOH (0,010 mol) consomem 0,010 mol de CH₃COOH.
• Sobra de CH₃COOH:
• Forma de CH₃COO⁻: 0,010 mol.
Passo 4
Volume total da solução:
Concentrações finais:
•
•
•
•
Passo 5
Agora usamos Henderson–Hasselbalch:
Sabendo que
:
Resposta
O pH da solução final é aproximadamente 4,46.