Quais reagentes abaixo você utilizaria para preparar tampões nos seguintes pHs :
a) 10,00
Ácido
\mathrm{K}_{\mathrm{a}}
Base
\mathrm{K}_{\mathrm{b}}
HCOOH
1,78 \times 10^{-4}
\mathrm{NH}_{3}
1,75 \times 10^{-5}
\mathrm{CH}_{3} \mathrm{COOH}
1,75 \times 10^{-5}
\left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{3} \mathrm{~N}
6,33 \times 10^{-5}
\mathrm{CH}_{3} \mathrm{CHOHCOOH}
1,35 \times 10^{-4}
NaOH
\infty
\mathrm{NaH}_{2} \mathrm{PO}_{4}
6,32 \times 10^{-8}
HCl
\infty
Passo 1
O enunciado pede que a gente escolha pares ácido‐base conjugados cujos pKₐ sejam próximos de pH 10,00, de modo a aplicar a equação de Henderson–Hasselbalch
e garantir que o tampão tenha boa capacidade nessa faixa de pH.
Passo 2
Dos ácidos dados (\mathrm{HCOOH}, \mathrm{CH_3COOH}, ácido lático e \mathrm{H_2PO_4^-}) todos têm pKₐ muito menores que 10, logo não nos servem para chegar a pH 10.
Sobram as bases \mathrm{NH_3} e (\mathrm{CH_3})_3\mathrm{N}. Calculamos o pKₐ do cátion conjugado via
Comparemos a distância de cada pKₐ ao pH alvo (10,00):
– \bigl|10,00-9,24\bigr|=0,76
– \bigl|10,00-9,80\bigr|=0,20
O par cuja pKₐ está mais próximo de 10,00 é, portanto, (\mathrm{CH_3})_3\mathrm{N}/(\mathrm{CH_3})_3\mathrm{NH^+}.
Passo 5
Para obter o tampão basta usar trimetilamina (\mathrm{CH_3})_3\mathrm{N} e gerar o cátion conjugado (\mathrm{CH_3})_3\mathrm{NH^+} pela adição controlada de HCl (formando cloreto de trimetilamônio).
Resposta
Use (\mathrm{CH_3})_3\mathrm{N} e HCl, obtendo o equilíbrio