(a) Descreva o procedimento para o preparo de
de uma solução tampão
, cuja concentração molar total seja igual a
e cujo pH seja 10,0 .
(b) A partir dessa solução, foram retirados
, transferidos para um erlenmeyer e posteriormente adicionados
de água destilada. Qual será o pH da solução resultante?
(c) Considerando a solução do elrenmeyer, determine o pH após a adição de
de um ácido monoprótico forte
, em seguida, após a adição de
de uma base monoprótica forte
.
(b) A partir dessa solução, foram retirados
(c) Considerando a solução do elrenmeyer, determine o pH após a adição de
Passo 1
O enunciado pede três coisas com um tampão
:
- Preparar
,L de solução tampão de força total ,M e pH 10,0. - Calcular o pH após diluir
,mL dessa solução para ,mL. - Na alíquota de
,mL, determinar o pH depois de adicionar ,mL de ácido forte ,M e, em seguida, depois de adicionar ,mL de base forte ,M.
Para tudo isso usaremos a equação de Henderson–Hasselbalch e estequiometria de ácido/base.
Passo 2
Calcular o
do par conjugado a partir de
:
Da equação de Henderson–Hasselbalch:
Passo 3
Como
,M e
, seja
. Então
Passo 4
Procedimento para preparar 1,0 L do tampão:
– Pesar mol de
(massa molar
,g/mol ⇒
,g) e dissolver em parte da água destilada num balão volumétrico de
,L.
– Adicionar amônia (por exemplo solução padrão de ou
) para obter
mol de
.
– Completar o volume até ,L com água destilada e homogeneizar. Conferir o pH e ajustar, se necessário, com pequenas parcelas de ácido ou base forte.
– Pesar
– Adicionar amônia (por exemplo solução padrão de
– Completar o volume até
Passo 5
Na diluição de
,mL do tampão para
,mL, as concentrações individuais caem em 5×, mas a razão
permanece
. Logo, pelo Henderson–Hasselbalch, o pH continua
.
Passo 6
Adição de
,mL de ácido forte
,M à alíquota de
,mL:
– Antes da adição, moles em ,mL do tampão original:
,M
,L
mol;
,M
,L
mol.
– Ácido adicionado: mol de H
reage com
:
mol,
mol.
– Volume final ,mL.
– Antes da adição, moles em
– Ácido adicionado:
– Volume final
Pelo Henderson–Hasselbalch:
Passo 7
Em seguida, adicionar
,mL de base forte
,M (0{,}002 mol de OH
) ao sistema de
,mL:
– OH consome
:
mol,
mol.
– Volume final ,mL.
– OH
– Volume final
A razão volta a ser
, de modo que
Resposta
(a) Dissolver
,g de
e adicionar amônia para totalizar
mol de
em um balão de 1 L; completar até o volume com água, homogeneizar e ajustar o pH a 10,0.
(b) .
(c) Após mL de ácido forte
,M o
; após mais
mL de base forte
,M o
.
(b)
(c) Após