Enunciado

Calcule a razão das concentrações molares de íon benzoato de sódio e de ácido benzoico não ionizado necessárias para tamponar uma solução a pH 3,5.

Dado: K a = 6,17 . 10 - 5 .

Passo 1

Olha aí o equilíbrio de ionização do ácido benzóico

C 6 H 5 C O O H + H 2 O ⇌ H 3 O + + C 6 H 5 C O O -

K a = H 3 O + [ C 6 H 5 C O O - ] [ C 6 H 5 C O O H ]

Isolando o [ H 3 O + ] :

H 3 O + = K a . [ C 6 H 5 C O O H ] [ C 6 H 5 C O O - ]

Aplicando “ - log ⁡   ”:

p H = p K a + log ⁡ [ C 6 H 5 C O O - ] [ C 6 H 5 C O O H ]

Passo 2

Queremos pH = 3,50 .

Nosso p K a será:

p K a = - log ⁡ K a = - log ⁡ 6,17 . 10 - 5 = 4,21

Portanto:

3,5 0 = 4,21 + log ⁡ [ C 6 H 5 C O O - ] [ C 6 H 5 C O O H ]

log ⁡ [ C 6 H 5 C O O - ] [ C 6 H 5 C O O H ] = - 0,71

[ C 6 H 5 C O O - ] [ C 6 H 5 C O O H ] = 10 - 0,71 = 0 , 1 95

Ea razão das concentrações molares de íon benzoato e de ácido benzoico não ionizado será 0,195.

Resposta

0,195

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