Quantos mililitros de \mathrm{NaOH} 0,202 \mathrm{M} devem ser adicionados a 25,0 \mathrm{~mL} de ácido salicílico (ácido 2-hidroxibenzoico) 0,0233 \mathrm{M} para ajustar o pH em 3,50 ?
Passo 1
Resumindo o enunciado: temos solução de ácido salicílico (ácido 2-hidroxibenzoico) de V_A=25,0,mL e concentração C_A=0,0233,M; queremos ajustar o pH a 3,50 adicionando solução de NaOH C_B=0,202,M. O conteúdo envolve a formação de tampão e o uso da equação de Henderson–Hasselbalch junto com balanço de massa. Para isso precisamos do pK_a do ácido salicílico, que vale aproximadamente 2,97.
Passo 2
Calcular número de mols iniciais de ácido \mathrm{HA}:
Na região de tampão, aplica-se a equação de Henderson–Hasselbalch,
\mathrm{pH} = pK_a + \log\frac{n_{A^-}}{n_{HA}},
onde n_{A^-} e n_{HA} são os mols de base conjugada e ácido livre após adição de x mols de NaOH. Como cada mol de NaOH converte um mol de HA em A^-, temos
n_{A^-}=x,\qquad n_{HA}=n_{HA,0}-x.
Passo 4
Substituindo na Henderson–Hasselbalch, com \mathrm{pH}=3,50 e pK_a=2,97: