Um tampão ácido acético/acetato de sódio de
possui
de ácido acético. Calcule a variação de pH após a adição de
de uma solução 0,100
de NaOH a
da solução tampão.
Passo 1
O enunciado pede a variação de pH de um tampão ácido acético/acetato de sódio após a adição de uma pequena quantidade de NaOH. Dados fornecidos:
A pergunta específica: calcular a variação de pH, isto é
.
Passo 2
Primeiro precisamos saber a concentração inicial do íon acetato
. Usamos a equação de Henderson–Hasselbalch:
Aqui
é o pH da solução,
é o logaritmo negativo da constante de dissociação ácida
,
é a concentração da base conjugada (acetato) e
é a concentração do ácido (ácido acético). Rearranjando para a razão:
Substituindo números:
Calcule
:
Portanto
Passo 3
Agora convertemos concentrações em números de mols na porção de tampão de
. Lembre que
Assim,
Passo 4
Calcule os mols de
adicionados pela solução de NaOH:
Passo 5
Reação estequiométrica entre
e
:
Cada mol de
consome 1 mol de
e produz 1 mol de
. Aplicando à contabilidade de mols:
Passo 6
Volume final da solução:
Calculamos as concentrações finais dividindo os mols pelo volume final:
Observação útil na prova: como ambas concentrações são obtidas dividindo seus respectivos mols pelo mesmo volume final, ao calcular a razão
o volume cancela, então pode-se usar diretamente a razão de mols:
Passo 7
Aplicamos novamente a equação de Henderson–Hasselbalch para obter o pH final:
Usando a razão de mols (mais direto):
Agora o logaritmo:
Portanto
Passo 8
Calcule a variação de pH:
Arredondando de forma razoável para três algarismos significativos: