Descreva o material necessário e as quantidades de cada solução para o preparo de 1 litro de uma solução tampão Tris HCl -Tris com pH 8,0. pka =8,1

Passo 1

O enunciado pede o preparo de 1 L de tampão Tris–Tri s\cdot HCl com pH 8,0, sabendo que \mathrm{p}K_a=8,1. Vamos usar a equação de Henderson–Hasselbalch para encontrar a razão entre a base (Tris) e o ácido conjugado (Tri s\cdot HCl) e, em seguida, calcular as quantidades necessárias. Escolhemos uma concentração tampão total típica de C_{\text{tot}}=0{,}10\;\mathrm{M}.

Passo 2

Aplicamos Henderson–Hasselbalch:
\mathrm{pH} = \mathrm{p}K_a + \log\frac{[\text{Tris}]}{[\text{Tris\cdotHCl}]}
Substituindo \mathrm{pH}=8{,}0 e \mathrm{p}K_a=8{,}1:
8{,}0 = 8{,}1 + \log R \quad\Longrightarrow\quad \log R = -0{,}1 \quad\Longrightarrow\quad R = 10^{-0,1}\approx0{,}79
onde R = [\text{Tris}]/[\text{Tris\cdotHCl}].

Passo 3

Definimos
[\text{Tris}]+[\text{Tris\cdotHCl}]=C_{\text{tot}}=0{,}10\;\mathrm{M}
e como [\text{Tris}]=R\,[\text{Tris\cdotHCl}], obtemos
[\text{Tris\cdotHCl}] = \frac{C_{\text{tot}}}{1+R} = \frac{0{,}10}{1+0{,}79}\approx0{,}0559\;\mathrm{M}
[\text{Tris}] = C_{\text{tot}} - [\text{Tris\cdotHCl}] \approx0{,}0441\;\mathrm{M}

Passo 4

Para 1 L de solução, as quantidades de matéria são
n_{\text{Tris\cdotHCl}} = 0{,}0559\;\mathrm{mol} \quad,\quad n_{\text{Tris}} = 0{,}0441\;\mathrm{mol}

Passo 5

Calculamos a massa de Tris (base livre, massa molar M=121{,}14\;\mathrm{g/mol}) e o volume de HCl 1 M necessário para gerar Tri s\cdot HCl:
m_{\text{Tris}} = n_{\text{Tris}}\times M = 0{,}0441\times121{,}14\approx5{,}35\;\mathrm{g}
V_{\mathrm{HCl\;(1\,M)}} = n_{\text{Tris\cdotHCl}} = 0{,}0559\;\mathrm{L} = 55{,}9\;\mathrm{mL}

Passo 6

Material e reagentes necessários:
• Balança analítica
• Becker de 1 L
• Bastão de vidro ou agitador magnético
• Proveta de 50 mL
• Água destilada
• Tris base (5,35 g)
• Solução de HCl 1 M (55,9 mL)
• Balão volumétrico de 1 L
Procedimento resumido:
  1. Pesar 5,35 g de Tris base e transferir para o balão volumétrico.
  2. Adicionar cerca de 800 mL de água destilada e dissolver completamente com agitação.
  3. Medir 55,9 mL de HCl 1 M e acrescentar lentamente até obter pH 8,0 (verificar com pH-metro).
  4. Completar o volume até 1 L com água destilada e homogeneizar.

Resposta

Material e quantidades para 1 L de tampão Tris–Tri s\cdot HCl pH 8,0:
– Tris base: 5,35 g
– HCl 1 M: 55,9 mL
– Água destilada: completar até 1 L
– Vidrarias: balão de 1 L, proveta de 50 mL, Becker, agitador, balança.

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