Calcule o pH de uma solução que resulta quando 200 mL de ácido propiônico
são:
a) diluídos para 400 mL com NaCl
(pKa do ácido propiônico
).
b) misturados com 200 mL de
.
c) misturados com 300 mL de propionato de sódio
.
d) em qual dos itens anteriores foi formada uma solução tampão? Justifique ( 2,0 pontos).
a) diluídos para 400 mL com NaCl
b) misturados com 200 mL de
c) misturados com 300 mL de propionato de sódio
d) em qual dos itens anteriores foi formada uma solução tampão? Justifique ( 2,0 pontos).
Passo 1
O enunciado pede o cálculo de pH em três situações envolvendo ácido propiônico fraco (pKa
) e, depois, identificar qual delas gera solução tampão. Vamos usar equações de equilíbrio de ácidos fracos, reação de neutralização e a equação de Henderson–Hasselbalch.
Passo 2
(a) Diluição de
mL de ácido propiônico
mol para
mL com NaCl inerte
A quantidade inicial de ácido é
A quantidade inicial de ácido é
Após diluição para
L, a concentração de HA fica
e não há
inicial. Para ácido fraco vale a aproximação
com
Logo
e
Passo 3
(b) Mistura de
mL de ácido propriônico
mol com
mL de NaOH
mol
Calculamos moles de O :
Calculamos moles de O
iguais aos moles de HA (
mol), portanto HA é totalmente convertido em
. No volume total de
L resta
sem HA livre. O ânion
sofre hidrólise:
com
A concentração de O
gerada vale
então
Passo 4
(c) Mistura de
mL de ácido propiônico
mol com
mL de propionato de sódio
mol
Moles de HA iniciais: mol. Moles de
do sal:
Moles de HA iniciais:
Não há reação adicional; volume total
L, então
É uma mistura ácido/conjugada base, logo aplicamos Henderson–Hasselbalch:
Passo 5
(d) Identificação da solução tampão
Solução tampão contém ácido fraco e sua base conjugada em quantidades comparáveis. Só o item (c) atende a isso, pois há HA e juntos. Nos itens (a) e (b) não há par ácido/base conjugada simultâneo.
Solução tampão contém ácido fraco e sua base conjugada em quantidades comparáveis. Só o item (c) atende a isso, pois há HA e
Resposta
a) pH
b) pH
c) pH
d) A solução tampão foi formada no item (c), pois ali coexistem o ácido fraco e sua base conjugada.
b) pH
c) pH
d) A solução tampão foi formada no item (c), pois ali coexistem o ácido fraco e sua base conjugada.