(Ita 2024) Considere 1 L de solução aquosa preparada por meio da adição de 1 mol de um ácido monoprótico hipotético, 1 mol de sua base conjugada e
de uma base forte. Sabendo que a constante de ionização do ácido é igual a
, assinale a alternativa que melhor representa o pH da solução resultante.
a) 4 .
b) 5 .
c) 6 .
d) 7 .
e) 8 .
a) 4 .
b) 5 .
c) 6 .
d) 7 .
e) 8 .
Passo 1
O enunciado descreve uma solução de volume total de 1 L contendo inicialmente 1 mol de um ácido monoprótico hipotético (HA), 1 mol de sua base conjugada (
) e 0,82 mol de base forte (O
). A constante de ionização desse ácido é
. O conteúdo é equilíbrio ácido–base e tampões, e vamos precisar usar a reação de neutralização seguida da equação de Henderson–Hasselbalch para calcular o pH.
Passo 2
A base forte (O
) reage quantitativamente com o ácido HA segundo
Como há 0,82 mol de O
e 1 mol de HA, a extensão da reação é 0,82 mol. Após a reação:
– HA restante: mol
– inicial mais formado:
mol
– HA restante:
–
Passo 3
Como o volume final é 1 L, as concentrações são
Passo 4
Usamos a equação de Henderson–Hasselbalch:
Aqui
. Logo,
Resposta
b) 5.