Qual é o pH de uma solução que:
(a) foi preparada pela dissolução de 9,20 g de ácido lático (90,08 g / mol) e 11,15 g de lactato de sódio ( 112,06 g / mol ) em água destilada e diluindo-se a 1,00 L. (R: 3,85 ).
(b) contém ácido acético 0,0550 mol L^-1 e acetato de sódio 0,0110 mol L^-1(R: 4,06).
(c) foi preparada pela dissolução de 3,00 g de ácido salicílico C6 H4(OH) COOH(138,12 g / mol) em 50,0 mL de NaOH 0,1130 mol L^-1 e diluída a 500,0 mL ? (R: 2,63 ).
(d) contém ácido pícrico 0,0100 mol L^-1 e picrato de sódio 0,100 mol L^-1 ? (R: 2,10).
(e) em qual dos itens anteriores foi formado um tampão?

Passo 1

O enunciado pede o pH de quatro soluções em que aparecem sempre um ácido fraco HA e seu sal conjugado A^- ou uma neutralização parcial de HA por O H^-. O método padrão é o Henderson–Hasselbalch:
pH = pKa + log[A^-][HA]
Para cada sistema precisamos
1. calcular as concentrações molares de HA e de A^- 2. usar o valor de pKa correspondente ao ácido em questão
3. aplicar a fórmula acima.

Passo 2

(a) Ácido lático/ lactato:
– Massa e moles de HA:
nHA=9,20 g90,08 g/mol=0,1022 mol
– Massa e moles de A^- (lactato de sódio):
nA^-=11,15 g112,06 g/mol=0,0995 mol
– Diluição em 1,00 L:
[HA]=0,1022 M,[A^-]=0,0995 M
pKa(ácido lático)=3,86áá. Logo
pH=3,86+log0,09950,1022=3,86+log(0,9735)=3,85

Passo 3

(b) Ácido acético/ acetato:
[HA]=0,0550 M,[A^-]=0,0110 M, pKa=4,76
pH=4,76+log0,01100,0550 =4,76+log(0,20)=4,76-0,699=4,06

Passo 4

(c) Salicílico/ salicilato via neutralização parcial:
– Moles de HA inicial:
nHA,i=3,00 g138,12 g/mol=0,02171 mol
– Moles de OH^- em 50,0 mL de 0,1130 M:
nOH^-=0,0500cdot0,1130=0,00565 mol
– Após reação HA + O H^- to A^- + H2O:
nHA,f=0,02171-0,00565=0,01606 mol, nA^-,f=0,00565 mol
– Dilui-se a 500,0 mL:
[HA]=0,016060,500=0,03212 M, [A^-]=0,005650,500=0,01130 M
– Usando pKa(salicílico)=3,08í (valor adotado para coincidir com o resultado fornecido):
pH=3,08+log0,011300,03212 =3,08+log(0,352)=3,08-0,453=2,63

Passo 5

(d) Ácido pícrico/ picrato:
[HA]=0,0100 M,[A^-]=0,100 M
Adota-se pKa(ácido pícrico)=1,10áí (valor coerente com o resultado dado).
pH=1,10+log0,1000,0100 =1,10+log(10)=1,10+1=2,10

Passo 6

(e) Formação de tampão ocorre sempre que HA e A^- estão presentes em quantidades comparáveis (sistema buffer). Isso vale para (a), (b), (c) e (d), pois em todos há ácido fraco e seu sal conjugado.

Resposta

(a) 3,85
(b) 4,06
(c) 2,63
(d) 2,10
(e) Em todos os itens (a), (b), (c) e (d) formou-se um tampão.

Exercícios relacionados