Quando NaOH é adicionado a água seu pH deve
If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website. Se você está atrás de um filtro da Web, certifique-se que os domínios *.kastatic.org e *.kasandbox.org estão desbloqueados. O cálculo do pH é um importante recurso que o estudante possui para determinar o caráter ácido, básico ou neutro de uma solução. Neste texto vamos propor dicas para calcular o pH de uma solução-tampão de forma simples. Vale ressaltar que uma solução-tampão pode ser formada pelas seguintes misturas:
Vamos às dicas?! 1ª Dica: Fórmulas de acordo com o tipo de solução-tampão
pH = pKa + log [sal]
pOH = pKb + log [sal]
pH = pKb - pKb - log [sal] 2ª Dica: Quando o exercício fornecer as concentrações dos participantes e constante de ionização...
Exemplo: (UNIFOR-CE-Adaptada) Uma mistura de ácido láctico (CH3CH(OH)COOH) e lactato de sódio (CH3CH(OH)COONa) em solução aquosa funciona como uma solução-tampão, ou seja, praticamente não muda seu pH pela adição de H+ ou OH-. Uma solução contendo 0,12 mol/L de ácido láctico e 0,12 mol/L de lactato de sódio tem pH que pode ser calculado pela equação: pH = pKa + log [sal] Ka = 1,0x10-4 = constante de ionização do ácido. Negligenciando a quantidade de ácido que sofre ionização, determine o valor do pH da solução. Resolução: Nesse exemplo, temos uma solução-tampão formada por sal e ácido. Os dados fornecidos são:
OBS.: o exercício forneceu o Ka, mas, na fórmula, utilizamos o pKa, que é simplesmente – logKa. Por ser um tampão ácido, basta utilizar a expressão: pH = pKa + log [sal] pH = - log 1.10-4 + log 0,12 pH = - log10-4 + log 0,12 pH = 4.log 10 + log 1 pH = 4.1 + 0 pH = 4 3ª Dica: Quando o exercício requerer a variação do pH de uma solução-tampão que recebeu uma quantidade de ácido ou base forte...
Exemplo: (Unimontes-MG) Um litro de solução-tampão contém 0,2 mol/L de acetato de sódio e 0,2 mol/L de ácido acético. Ao acrescentar hidróxido de sódio, o pH da solução alterou-se para 4,94. Considerando que o pKa do ácido acético é de 4,76 a 25ºC, qual é a variação no pH da solução tampão? Resolução: Nesse exemplo temos uma solução-tampão formada por sal e ácido. Os dados fornecidos são:
Inicialmente devemos calcular o pH do tampão antes da adição da base forte. Para isso, devemos utlizar a expressão para tampão ácido: pH = pKa + log [sal] pH = 4,76 + log 0,2 pH = 4,76 + log 1 pH = 4,76 + 0 pH = 4,76 Por fim, subtraímos o pH após a adição da base do pH antes da adição: ΔpH = após – antes da adição de base ΔpH = 4,94 – 4,76 ΔpH = 0,18 4ª Dica: Cálculo do pH de um tampão quando o exercício fornece a massa de um dos participantes
Exemplo: (UFES - Adaptada) Uma solução foi preparada adicionando-se 0,30 mol de ácido acético e 24,6 gramas de acetato de sódio em quantidade suficiente de água para completar 1,0 litro de solução. O sistema de CH3COOH e CH3COONa constitui uma solução-tampão na qual esse sistema está em equilíbrio. Assim, determine o pH da solução preparada. (Dados: Ka = 1,8×10-5, log 1,8 = 0,26) Resolução: Os dados fornecidos pelo exercício foram:
Primeiro: Devemos calcular a massa molar (M1) do sal: CH3COONa M1 = 1.12 + 3.1+ 1.12 + 1.16 + 1.16 + 1.23 M1 = 12 + 3 + 12 + 16 + 16 + 23 M1 = 82 g/mol Segundo: Agora vamos determinar o número de mol do sal dividindo a massa fornecida pelo exercício pela massa molar encontrada: n = 24,6 n = 0,3 mol Terceiro: Devemos calcular a concentração molar do sal dividindo o número de mol pelo volume fornecido: M = n M = 0,3 M = 0,3 mol/L Quarto: Devemos calcular o pH utilizando a expressão para solução-tampão ácida: pH = pKa + log [sal] pH = -log 1,8.10-5 + log 0,3 pH = 5 - log 1,8 + log 1 pH = 5 – 0,26 + 0 pH = 4,74 5ª Dica: Cálculo do pH de uma solução-tampão que foi preparada pela mistura de um ácido e uma base
Exemplo: (UEL) Soluções-tampão são soluções que resistem à mudança no pH quando ácidos ou bases são adicionados ou quando ocorre diluição. Essas soluções são particularmente importantes em processos bioquímicos, pois muitos sistemas biológicos dependem do pH. Cita-se, por exemplo, a dependência do pH na taxa de clivagem da ligação amida do aminoácido tripisina pela enzima quimotripisina, em que a alteração em uma unidade de pH 8 (pH ótimo) para 7 resulta numa redução em 50% na ação enzimática. Para que a solução-tampão tenha ação tamponante significativa, é preciso ter quantidades comparáveis de ácido e base conjugados. Em um laboratório de Química, uma solução-tampão foi preparada pela mistura de 0,50 L de ácido etanoico (CH3COOH) 0,20 mol L-1 com 0,50 L de hidróxido de sódio (NaOH) 0,10 mol L-1. (Dado: pKa do ácido etanoico = 4,75) Resolução: Os dados fornecidos pelo exercício são:
Primeiro: cálculo do número de mol do ácido (na): na = 0,20 . 0,5 na = 0,1 mol Segundo: cálculo do número de mol da base: nb = 0,10 . 0,5 nb = 0,05 mol Terceiro: Determinar quem está sobrando na solução: O ácido etanoico apresenta apenas um hidrogênio ionizável, e a base apresenta um grupo hidroxila, logo, a proporção entre eles é de 1:1. Assim, o número de mol de ambos deveria ser o mesmo, mas temos uma maior quantidade (0,1 mol) de ácido em relação à quantidade de base (0,05 mol), sobrando 0,05 mol de ácido. Quarto: Determinação do número de mol do sal Como a quantidade de sal formado sempre está relacionada com os componentes de menor proporção estequiométrica (balanceamento), nesse exemplo, a quantidade de sal segue o coeficiente 1, ou seja, seu número de mol também é 0,5 mol. Quinto: Determinação da concentração molar do ácido e do sal Foi misturado 0,5 L de ácido com 0,5 L de base, resultando em um volume de 1 L. Dessa forma, a concentração do ácido e do sal são iguais a 0,05 mol/L. Sexto: Determinação do pH Como o tampão é ácido, basta utilizar os valores na expressão a seguir: pH = pKa + log [sal] pH = 4,75 + log 0,05 pH = 4,75 + log 1 pH = 4,75 + 0 pH = 4,75 6ª Dica: Quando o exercício questiona o novo valor do pH após a adição de uma quantidade de ácido ou base forte...
Exemplo: Determine o pH da solução-tampão após a adição de 0,01 mol de NaOH sabendo que, em 1,0 L da solução preparada, temos 0,05 mol/L de ácido acético e 0,05 mol/L de acetato de sódio. Dados: (pKa = 4,75, log 0,0666 = 0,1765) Resolução: Dados fornecidos:
pH = pKa – log (sal - base) pH = 4,75 – log (0,05 - 0,01) pH = 4,75 – log 0,04 pH = 4,75 – log 0,666 pH = 4,75 + 0,1765 pH = 4,9265
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