Uma solução foi preparada adicionando-se 0,30 \mathrm{~mol} de ácido acético e 24,6 gramas de acetato de sódio em quantidade suficiente de água para completar 1,0 litro de solução. O sistema de \mathrm{CH}_{3} \mathrm{COOH} e \mathrm{CH}_{3} \mathrm{COONa} constitui uma solução-tampão na qual esse sistema está em equilíbrio. Assim, determine o pH da solução preparada. (Dados: \mathrm{Ka}=1,8 \times 10^{-5}, \log 1,8=0,26, \mathrm{MM}_{\mathrm{CH}_{3} \mathrm{COONa}}=82 \mathrm{~g} / \mathrm{mol} )

Passo 1

Resumindo o enunciado: preparamos uma solução-tampão de ácido acético/acetato adicionando 0,30 mol de \mathrm{CH_3COOH} e 24,6 g de \mathrm{CH_3COONa} e completando o volume a 1,0 L. Sabemos que \mathrm{K_a}=1,8\times10^{-5} e \log1,8=0,26. Para determinar o pH, vamos usar a equação de Henderson–Hasselbalch.

Passo 2

Calcular a quantidade de matéria de acetato de sódio e as concentrações em 1,0 L:
n(\mathrm{CH_3COO^-}) = \frac{24,6}{82} = 0,30\text{ mol}.
Como o volume é 1,0 L, temos
[A^-] = 0,30 M e também [HA] = 0,30 M.

Passo 3

Aplicar a equação de Henderson–Hasselbalch:
pH = pK_a + \log\frac{[A^-]}{[HA]}.
Aqui \frac{[A^-]}{[HA]}=\frac{0,30}{0,30}=1, logo \log1=0.

Passo 4

Calcular pK_a e o pH:
pK_a = -\log\bigl(1,8\times10^{-5}\bigr) = -\bigl(\log1,8 + \log10^{-5}\bigr) = -(0,26 - 5) = 4,74.
Portanto
pH = 4,74 + 0 = 4,74.

Resposta

O pH da solução tampão é 4,74.

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