2- A seguir qual seria a melhor combinação para tamponar o pH em aproximadamente 9,2 e qual deve ser a razão entre as espécies da solução-tampão? Justifique a sua resposta. Não esqueça de representar o cálculo da razão e representar o equilibrio envolvido.
a) HCl e NaOH
b)
e
c)
e
a) HCl e NaOH
b)
c)
Passo 1
O enunciado pede escolher, entre três pares de substâncias, o melhor tampão para manter o pH em torno de
e calcular a razão entre as concentrações das espécies conjugadas. O conteúdo envolvido é tampão ácido–base e a equação de Henderson–Hasselbalch.
Passo 2
Primeiro identificamos quais pares podem formar tampão. Um tampão precisa de um ácido fraco e sua base conjugada ou vice-versa.
HCl e NaOH são ácido e base fortes, não formam tampão.
e
têm
, muito longe de
.
e
têm
, muito próximo de
. Portanto o melhor tampão é
.
HCl e NaOH são ácido e base fortes, não formam tampão.
Passo 3
Representamos o equilíbrio ácido–base envolvido no tampão amônia/amônio:
A constante de dissociação ácida é
e
.
Passo 4
Aplicamos a equação de Henderson–Hasselbalch:
Aqui a base é
e o ácido conjugado é
. Logo
Isolando a razão:
Passo 5
Isso significa que, para cada mol de
, devemos ter cerca de
mol de
para obter pH
.
Resposta
b)
e
, com razão
.