Question

Qual a massa em mg de Bicarbonato de Sódio que devem ser adicionados a 4,00 g de K2CO3 para obter uma solução tampão PH = 10,80 em 500 mL a 25 graus C.

Dados:
pH = pKa + log [base conjugada]/[ácido]
pH = pKa + log [base]/[ácido conjugado]

Ácido Carbônico: ka1 = 4,5 x 10-7 ; ka2 = 4,7 x 10-11

a) 825
b) 1258
c) 123
d) 87
e) 502

Answer 1

Considerando que em pH = 10,80 quase não existe H₂CO₃, e que a adição de NaHCO₃ não altera o volume:

1) HA = NaHCO₃

    A⁻ = K₂CO₃

MM do NaHCO₃ = 84 g/mol

MM do K₂CO₃ = 138 g/mol

HCO₃⁻ + H₂O ⇄ H₃O⁺ + CO₃²⁻     Ka₂ = 4,7 x 10⁻¹¹

2) [A⁻] = m / MM · V = 4 / 138 · 0,5 = 0,058 mol/L

3) pH = pKa + log ([A⁻] / [HA])

pH = - log Ka + log ([A⁻] / [HA])

10,80 = - log 4,7 x 10⁻¹¹ + log (0,058 / [HA])

10,80 = 10,33 + log 0,058 - log [HA]

10,80 - 10,33 = log 0,058 - log [HA]

0,47 = - 1,24 - log [HA]

1,71 = - log [HA]

- 1,71 = log [HA]

[HA] = 10⁻¹°⁷¹

[HA] = 0,0194 mol/L

4) [HA] = m / MM · V

m = [HA] · MM · V

m = 0,0194 · 84 · 0,5

m = 0,8148 g

m = 814,8 mg

X) 825

b) 1258

c) 123

d) 87

e) 502