Descreva como você prepararia 100 mL de uma solução tamponante com
, partindo de 100 mL de uma solução
de ácido lático e 100 mL de uma solução
de lactato de sódio,
. Considere a temperatura como
.
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente preparar 100 mL de uma solução tampão com pH 4,1 usando:
- 100 mL de solução 5 mol/L de ácido lático (HA)
- 100 mL de solução 5 mol/L de lactato de sódio (A⁻)
O conteúdo aqui é Equilíbrio ácido‐base e, mais especificamente, tampões aplicando a equação de Henderson–Hasselbalch. Vamos precisar do valor de pKₐ do ácido lático () e da fórmula:
Passo 2
Primeiro, usamos a equação de Henderson–Hasselbalch pra achar a relação entre as concentrações de base conjugada (A⁻) e ácido (HA):
Isolando o logaritmo:
Agora, tiramos o 10^ desse valor pra achar o quociente:
Passo 3
Como as soluções de ácido e de base têm a mesma concentração inicial (5 mol/L), a razão entre volumes será a mesma da razão entre moles (e, portanto, concentrações) para obter esse pH. Chamando
o volume de ácido e
o volume de lactato:
Além disso, a soma dos volumes tem que dar 100 mL (0,100 L):
Passo 4
Resolvendo o sistema:
Resposta
Misture 36,5 mL da solução 5 mol/L de ácido lático com 63,5 mL da solução 5 mol/L de lactato de sódio. Isso gera 100 mL de tampão com pH ≃ 4,1.