A partir de uma solução
de ácido acético e outra de
de acetato, quero preparar 1,0 Litro de solução tampão. Qual a mistura de ácido acético e acetato que fornece um tampão de
?
Passo 1
Beleza, o enunciado diz o seguinte: a gente tem duas soluções 0,5 M — uma de ácido acético (HAc) e outra de acetato (Ac⁻) — e quer preparar 1,0 L de tampão com pH = 4,2. O que cai aqui é o conteúdo de “equilíbrio ácido‐base” e, mais especificamente, a equação de Henderson–Hasselbalch:
Para resolver, a gente vai usar essa fórmula pra achar a razão de concentrações [Ac⁻]/[HAc] e depois, como as duas soluções são de 0,5 M, transformamos essa razão em volumes que somem 1 L.
Passo 2
Aplicando a Henderson–Hasselbalch:
Sabendo que pH = 4,2 e pKₐ = 4,76, temos:
Isolando o logaritmo:
Passo 3
Transforma o log em razão:
Isso significa que, no tampão final, a concentração de acetato deve ser cerca de 0,275 vezes a concentração de ácido acético.
Passo 4
Como ambas as soluções iniciais são 0,5 M, a concentração final de cada uma é dada por
Mas a razão dos [ ] é só a razão dos volumes (já que o fator 0,5 e o volume total 1 L se cancelam):
E ainda vale:
Passo 5
Resolvendo o sistema:
Substituindo na soma:
Resposta
Para preparar 1,0 L de tampão pH 4,2 com soluções 0,5 M:
• 0,784 L (784 mL) de ácido acético 0,5 M
• 0,216 L (216 mL) de acetato 0,5 M
• 0,784 L (784 mL) de ácido acético 0,5 M
• 0,216 L (216 mL) de acetato 0,5 M