Determine o pH da mistura de
de uma solução
de
e 125,0 ml de uma solução
de
. (
)
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão de química! O enunciado pede para determinar o pH da mistura de duas soluções: uma de
e outra de
. O conteúdo envolvido aqui é o equilíbrio ácido-base, mais especificamente, soluções tampão. Para resolver, vamos precisar das concentrações e volumes das soluções, além da constante de basicidade (
) do
.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular o número de mols de cada substância nas soluções originais.
Para o
:
Para o
:
Passo 3
Agora, vamos determinar as concentrações após a mistura. O volume total da solução é a soma dos volumes individuais:
Concentração de
na mistura:
Concentração de
na mistura (já que
se dissocia completamente):
Passo 4
Como temos uma mistura de uma base fraca (
) e seu ácido conjugado (
), estamos diante de um sistema tampão. Para encontrar o pH, usamos a equação de Henderson-Hasselbalch, que relaciona o pH com o pKa e as concentrações das espécies ácido e base:
Primeiro, precisamos encontrar o
do
.
Sabemos que:
Onde
.
Então,
Agora, calculamos o
:
Passo 5
Aplicando os valores na equação de Henderson-Hasselbalch:
Resposta
O pH da mistura é aproximadamente
.