Considere duas soluções aquosas diluídas, ambas de
. Uma solução é um tampão a outra não. Qual a variação pH em cada solução se adicionado NaOH em ambas?
Passo 1
O enunciado dá duas soluções aquosas diluídas, ambas com
. Uma é tampão (isto é, contém um par ácido fraco/conjugado em concentrações comparáveis), a outra não. Pergunta-se qual será a variação de pH em cada uma se adicionarmos uma mesma quantidade de NaOH. Para responder, vamos (1) escolher um volume de referência de
,L e uma quantidade de base (digamos
mol de OH
), (2) calcular o novo pH da solução sem tampão e (3) calcular o novo pH usando a equação de Henderson–Hasselbalch para a solução tampão inicialmente em pH 5,0.
Passo 2
Solução sem tampão:
– Volume ,L ⇒ concentração inicial de
é
– Volume
– Moles iniciais de
:
– Adicionamos
mol de OH
. A neutralização consome toda a acidez e sobra
– Como o volume total permanece
,L,
logo
e
– Portanto, a variação de pH na solução sem tampão é
Passo 3
Solução tampão em pH 5,0:
– Para um tampão ideal de ácido fraco e base conjugada
em concentrações iguais
, a equação de Henderson–Hasselbalch dá inicialmente
– Para um tampão ideal de ácido fraco
– Adicionamos a mesma quantidade de base:
mol de OH
reagem com
, diminuindo
e aumentando
. Se
,M em 1 L, então inicialmente
mol. Após reação:
– Aplicando Henderson–Hasselbalch:
– A variação de pH no tampão é então
Resposta
Na solução sem tampão
.
Na solução tampão .
Na solução tampão