Escreva a equação de Henderson-Hasselbalch para uma solução de ácido fórmico. Calcule o quociente
em (b)
Passo 1
O enunciado pede duas coisas: (1) escrever a equação de Henderson–Hasselbalch para uma solução de ácido fórmico e (2) calcular o quociente
quando
. Dados fornecidos explicitamente:
e a espécie ácido/base conjugada é o ácido fórmico (
/
). Não foi dado no enunciado o valor de
do ácido fórmico, portanto usarei o valor tabulado usual à
, indicado no Passo 4.
Passo 2
Vamos derivar a equação de Henderson–Hasselbalch passo a passo partindo da constante de acidez. Para o equilíbrio de dissociação do ácido genérico
temos a constante de acidez
Agora aplicamos logaritmo decimal em ambos os lados e reorganizamos usando as definições de
e
. Definições importantes:
Tomando
em
e substituindo:
Multiplicando por
e usando as definições:
ou seja
Essa é a equação de Henderson–Hasselbalch. Aqui cada símbolo significa:
é a acidez da solução;
é o log negativo da constante de dissociação do ácido;
é a concentração da base conjugada;
é a concentração do ácido não dissociado.
Passo 3
A partir da equação de Henderson–Hasselbalch isolamos o quociente que o enunciado pede:
No nosso caso
e
, logo
Passo 4
Vou usar o valor tabulado de
do ácido fórmico à
:
(Esse é um valor padrão encontrado em tabelas; se sua prova der outro valor tabulado, basta substituir.)
Passo 5
Agora calculamos numericamente o quociente substituindo
e
:
Portanto
Para avaliar
podemos usar a relação
:
Sabendo que
temos
logo
Passo 6
Interpretação: o quociente é ligeiramente menor que
, o que significa que, a
(uma pH um pouco abaixo do
), há uma pequena predominância da forma protonada
sobre a base conjugada
. Isso faz sentido químico: quando
o ácido está em maior proporção.