Question

Uma solução tampão pode ser preparada adicionando uma solução de NaOH a uma solução de um ácido fraco. A reação produz a base conjugada do ácido e deixa algum ácido em solução. Qual é o pH de um tampão de ácido acético/acetato de sódio que resulta da adição de 25,0 mL de NaOH 0,050 mol.L-1 a 25,0 mL de CH3CO2H 0,10 mol.L-1? (Ka para ácido acético = 1,8 ×10−5).

Answer 1

25,0 mL de NaOH 0,050 mol·L⁻¹

n = M · V → n = 0,050 · 0,025 → n = 0,00125 mol de NaOH

25,0 mL de CH₃CO₂H 0,10 mol·L⁻¹

n = M · V → n = 0,10 · 0,025 → n = 0,0025 mol de CH₃CO₂H

CH₃CO₂H + NaOH → CH₃CO₂Na + H₂O

A reação é 1:1, logo o reagente em maior quantidade está em excesso, e esse reagente é o CH₃CO₂H.

Para calcular o pH da solução tampão formada é preciso determinar a concentração do ácido e do sal formado após a mistura do ácido e da base

Parte do ácido foi consumido pela base, então usaremos apenas seu excesso na solução final:

[CH₃CO₂H] = n do CH₃CO₂H - n do NaOH / V total

[CH₃CO₂H] = 0,0025 - 0,00125 / 0,025 + 0,025

[CH₃CO₂H] = 0,00125 / 0,05

[CH₃CO₂H] = 0,025 mol/L

O número de mol do sal formado é igual ao número de mol da base adicionada, já que ela é o regente limitante:

[CH₃CO₂Na] = n do NaOH / V total

[CH₃CO₂Na] = 0,00125 / 0,05

[CH₃CO₂Na] = 0,025 mol/L

Para calcular o pH da solução tampão formada, utilizamos a equação de Henderson-Hasselbalch:

pKa = - log Ka

pKa = - log 1,8 x 10⁻⁵

pKa = 4,74

pH = pKa + log ([CH₃CO₂Na] / [CH₃CO₂H])

pH = 4,74 + log (0,025 / 0,025)

pH = 4,74 + log 1

pH = 4,74