Se tivermos 50,0 mL de ácido acético 0,20 mol / L, qual é a massa de hidróxido de sódio que devo adicionar para obter tampão pH 4,50 ?

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que temos 50,0 mL de ácido acético 0,20 mol/L e queremos chegar num tampão de pH 4,50, adicionando NaOH.
Conteúdo: química de soluções tampão e a equação de Henderson–Hasselbalch.
O que vamos precisar:
  1. Saber quantos mols de ácido acético temos no começo.
  2. Entender a reação ácido + base forte → base conjugada + água.
  3. Usar a equação de Henderson–Hasselbalch:
pH = pKa + log[A^-][HA]
  1. Isolar o número de mols de NaOH que precisamos e converter em massa.

Passo 2

Calcular mols iniciais de ácido acético (HA):
Volume = 50,0 mL = 0,0500 L
Concentração = 0,20 mol/L
nHA,,inicial = C times V = 0,20 times 0,0500 = 0,0100;mol

Passo 3

Quando adicionamos HA + OH^- ;longrightarrow; A^- + H2O mol de NaOH, ocorre:
Então, após a reação:
– Mols de HA passam a ser .
– Mols de A⁻ passam a ser .
Esse par é o que dá o efeito tampão.

Passo 4

Agora, aplicamos Henderson–Hasselbalch. Para ácido acético, pH = pKa + log[A^-][HA] Longrightarrow 4,50 = 4,76 + logx0,0100 - x .
4,50 - 4,76 = logx0,0100 - x ;Longrightarrow; -0,26 = logx0,0100 - x
Isolando a razão:
x0,0100 - x = 10^-0,26 approx 0,55
Passando para potência de 10:
x = 0,55,(0,0100 - x) ;Longrightarrow; x = 0,00550 - 0,55x ;Longrightarrow; 1,55x = 0,00550 ;Longrightarrow; x = 0,005501,55 approx 0,00355;mol
Logo:

Passo 5

Convertendo mols de NaOH em massa. Massa molar do NaOH ≃ 40,00 g/mol:
m = n times M = 0,00355;mol times 40,00;gmol approx 0,142;g

Resposta

Você deve adicionar cerca de 0,142 g de NaOH para obter o tampão de pH 4,50.

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