Enunciado

(a) Qual deve ser a razão das concentrações dos íons P O 4 3 - e H P O 4 2 - em uma solução tampão com pH igual a 12,0? (b) Que massa de K3PO4 deve ser adicionada a 1,00 L de uma solução 0,100 M de K2HPO4 para preparar uma solução tampão com pH igual a 12,0? (c) Que massa de K2HPO4 deve ser adicionada a 1,00 L de uma solução 0,100 M de K3PO4 para preparar uma solução tampão com pH igual a 12,0? (d) Que volume de uma solução 0,150 M de K3PO4 deve ser adicionado a 50 mL de uma solução de 0,100 M de K2HPO4 para preparar uma solução tampão com pH igual a 12,0?

Dado: p K a   H P O 4 2 - = 12,68 ; M M   K 3 P O 4 = 196   g / m o l ; M M   K 2 H P O 4 = 158   g / m o l .

Passo 1

(d)Escrevemos a equação:

- 0,68 = l o g [ K 3 P O 4 ] [ K 2 H P O 4 ]

Como ambas as espécies estão na mesma solução, o volume que elas se encontram é o mesmo, e podemos reescrever assim:

- 0,68 = l o g n 2 n 1

Temos como determinar n 1 por ora, já que a concentração da solução inicial de KHCO3 vale 0,100 M e o volume era de 100 mL (0,1 L). Assim, n 1 valerá:

n 1 = C 1 ∙ V 1 ≡ 0,100 m o l L ∙ 0,05   L = 0,005   m o l

Passo 2

Jogamos o valor de n 1 na fórmula e determinamos n 2 :

- 0,68 = l o g n 2 0,0 05

∴ n 2 = 1,04 × 10 - 3   m o l

Passo 3

Nisso, podemos determinar V 2 pela fórmula que já usamos no passo 1, mas com índice 2 agora:

n 2 = C 2 ∙ V 2

Reorganizamos e calculamos:

V 2 = n 2 / C 2

V 2 = 1,04 × 10 - 3   m o l / 0,15 0   m o l ∙ L - 1

∴ V 2 ≅ 0 , 007   L   ou 7   m L

Resposta

∴ V 2 ≅ 0,007   L   ou 7   m L

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