Em relação ao sistema descrito, assinale a afirmação CORRETA.
Considere 100 mL uma solução aquosa diluída contendo e em concentração aproximada de H2 PO4^-(pKa=7,2). A esta solução adicionouse HPO4 ^2-(pKa=12,7) de ácido ascórbico ( 0,001 mol L^-1) e depois, gotejando-se solução concentrada de NaOH , o pH desta solução foi ajustado para 7,0. Dica: para se calcular a relação entre as concentrações de um ácido fraco HA e de sua base conjugada 0,0010 mol, pode-se utilizar a equação de Henderson-Hasselbalch: pKa=4,2.
a) Quando o pH da solução é 7,0 , a solução está neutra, e, logo, sua concentração de A^- é zero.
b) Nesta solução, o ácido ascórbico está predominantemente em sua forma ionizada (ascorbato).
c) Nesta solução, a concentração da espécie pH=pKa+log ([A] /[HA]) é 10 vezes maior que a da espécie H3 O^+.
d) Nesta solução, não há a espécie ácido fosfórico, HPO4 ^2-.

Passo 1

Beleza, vamos resumir a parada: a gente tem 100 mL de uma solução tampão com
  • H₂PO₄⁻ (pKₐ₁ = 7,2)
  • HPO₄²⁻ (pKₐ₂ = 12,7)
    ambos em ~0,001 M. Aí jogaram 0,0010 mol de ácido ascórbico (pKₐ = 4,2) e depois titularam com NaOH até pH = 7,0.
    O que a questão quer? Descobrir qual das alternativas (a, b, c ou d) é a correta.
    Pra isso vamos usar principalmente a equação de Henderson–Hasselbalch:
    pH = pKₐ + log([A⁻]/[HA]).

Passo 2

Alternativa (a): “Quando o pH da solução é 7,0, a solução está neutra, e, logo, sua concentração de H₃O⁺ é zero.”
— Isso não faz sentido químico: pH = 7 só diz que [H₃O⁺] = 10⁻⁷ M, não que seja zero.
Logo, (a) é falsa.

Passo 3

Alternativa (b): “Nesta solução, o ácido ascórbico está predominantemente em sua forma ionizada (ascorbato).”
— Vamos ver com Henderson–Hasselbalch para o ácido ascórbico:
pH − pKₐ = 7,0 − 4,2 = 2,8
Então
[A⁻]/[HA] = 10^(2,8) ≈ 630
Ou seja, tem 630 vezes mais forma ionizada (A⁻) que não-ionizada (HA).
Logo, o ascórbico está praticamente todo desprotonado. (b) é verdadeira.

Passo 4

Alternativa ©: “Nesta solução, a concentração da espécie HPO₄²⁻ é 10 vezes maior que a da espécie H₂PO₄⁻.”
— Pro tampão H₂PO₄⁻/HPO₄²⁻:
pH − pKₐ₁ = 7,0 − 7,2 = −0,2
[A⁻]/[HA] = [HPO₄²⁻]/[H₂PO₄⁻] = 10^(−0,2) ≈ 0,63
Ou seja, HPO₄²⁻ é menor que H₂PO₄⁻, não 10× maior. © é falsa.

Passo 5

Alternativa (d): “Nesta solução, não há a espécie ácido fosfórico, H₃PO₄.”
— O pKₐ₁ do H₃PO₄ é ~2,15; a pH 7 praticamente todo H₃PO₄ já virou H₂PO₄⁻. Tecnicamente sobra um resíduo minúsculo (10^(2,15−7) ≈ 10⁻⁵), mas na prática não se considera que “haja” H₃PO₄.
Então, se a gente interpretar nitidamente “não há” = “é desprezível”, dá pra aceitar (d) como verdadeira também.
Mas normalmente as provas querem só UMA resposta e a (b) é a mais direta e sem pegadinhas.

Resposta

A alternativa correta é a letra (b).

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