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Um tampão é preparado com adição de
de
e
de
em água suficiente para fazer 1 L . Sabendo que o Ka do ácido é igual a
, responda os seguintes itens e despreze a alteração do volume.
a)
Calcule o pH do tampão.
b)
Calcule o pH do tampão quando são adicionados
de NaOH com concentração de
;
c)
Calcule o pH do tampão quando são adicionados
de NaOH com concentração de
;
d)
Calcule o pH do tampão quando são adicionados
de NaOH com concentração de
.
e)
Calcule o pH do tampão quando são adicionados
de NaOH com concentração de
.
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado descreve um sistema tampão formado por
mol de ácido acético
e
mol de acetato de sódio
, em
L de solução. O valor de
do ácido é
. Vamos:
- Calcular o pH inicial usando a equação de Henderson–Hasselbalch.
- Ver o que acontece quando adicionamos quantidades crescentes de NaOH
M: , , e mL. - Em cada caso, determinar a nova razão entre
e ou, após equivalência, tratar o excesso de base ou o ânion livre.
Passo 2
pH inicial (sem adicionar NaOH).
Usamos Henderson–Hasselbalch:
Usamos Henderson–Hasselbalch:
Aqui
,
.
Logo
Logo
Passo 3
Após adicionar
mL de NaOH
M.
Moles de adicionados:
Moles de
Reação com ácido:
Novos moles:
Razão:
Assim
Passo 4
Após adicionar
mL de NaOH
M.
Moles de :
Moles de
Reação com ácido:
Razão:
Logo
Passo 5
Após adicionar
mL de NaOH
M.
Moles de :
Moles de
Isso consome todo o ácido
e gera
mol.
Agora só temos acetato em L, sem ácido para usar Henderson. Usamos hidrólise:
Agora só temos acetato em
com
Para concentração inicial
M, aproximamos
Passo 6
Após adicionar
mL de NaOH
M.
Moles de :
Moles de
O ácido total (
mol) é consumido, sobrando
mol de
livre em
L.
Resposta
a)
b)
c)
d)
e)
b)
c)
d)
e)