Enunciado

(a) Qual deve ser a razão das concentrações dos íons C O 3 2 - e H C O 3 2 - em uma solução tampão com pH igual a 11,0?(b) Que massa de K2CO3 deve ser adicionada a 1,00 L de uma solução 0,100 M de KHCO3 para preparar uma solução tampão com pH igual a 11,0?(c) Que massa de KHCO3 deve ser adicionada a 1,00 L de uma solução 0,100 M de K2CO3 para preparar uma solução tampão com pH igual a 11,0?(d) Que volume de uma solução 0,200 M de K2CO3 deve ser adicionado a 100 mL de uma solução de 0,100 M de KHCO3 para preparar uma solução tampão com pH igual a 11,0?

Dado: p K a   H C O 3 - = 10,25 ; M M   K 2 C O 3 = 13 8   g / m o l ; M M   K H C O 3 = 100   g / m o l .

Passo 1

(a)Aqui vamos usar a famosa equação de Henderson-Hasselbalch:

p H = p K a + l o g [ A - ] [ H A ]

Em palavras, o pH de uma solução tampão vai equivaler ao pKa do ácido (espécie mais protonada – com mais H+), mais o logaritmo da razão entre as concentrações da base conjugada e do ácido (ou base/ácido conjugado).

Reescrevendo ela pros íons C O 3 2 - e H C O 3 2 - , em suas formas de sais de potássio, temos:

p H = p K a + l o g [ K 2 C O 3 ] [ K H C O 3 ]

Passo 2

Temos todos os dados que precisamos, só jogar na fórmula:

11,0 = 10,25 + l o g [ K 2 C O 3 ] [ K H C O 3 ]

0,75 = l o g [ K 2 C O 3 ] [ K H C O 3 ]

Pondo ambos os lados em base 10, teremos:

∴ [ K 2 C O 3 ] [ K H C O 3 ] = 10 0,75 = 5,62

Resposta

∴ [ K 2 C O 3 ] [ K H C O 3 ] = 5,62

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