Qual deve ser a relação entre as concentrações de ácido fórmico (HCOOH) ede seu sal HCOONa para que se obtenha um tampão de pH = 2,25? A açãodeste tampão será eficaz a adição de ácidos? (Ka HCOOH 1,80·10-4).
Question
Qual deve ser a relação entre as concentrações de ácido fórmico (HCOOH) ede seu sal HCOONa para que se obtenha um tampão de pH = 2,25? A açãodeste tampão será eficaz a adição de ácidos? (Ka HCOOH 1,80·10-4).
Solution
Para resolver essa questão, precisamos usar a equação de Henderson-Hasselbalch, que é usada para estimar o pH de um tampão. A equação é a seguinte:
pH = pKa + log ([A-]/[HA])
Onde:
- pH é o logaritmo negativo da concentração de íons de hidrogênio.
- pKa é o logaritmo negativo da constante de dissociação ácida.
- [A-] é a concentração do ânion do ácido (neste caso, HCOONa).
- [HA] é a concentração do ácido (neste caso, HCOOH).
A questão nos dá o pH (2,25) e o pKa (log(1,80·10^-4) = -3,74). Substituindo esses valores na equação, obtemos:
2,25 = -3,74 + log ([HCOONa]/[HCOOH])
Isso simplifica para:
6 = log ([HCOONa]/[HCOOH])
Para remover o logaritmo, usamos a propriedade de que 10 elevado ao log de um número é igual ao número:
10^6 = [HCOONa]/[HCOOH]
Portanto, a concentração de HCOONa deve ser 1.000.000 vezes a concentração de HCOOH para obter um tampão de pH 2,25.
Quanto à eficácia do tampão na adição de ácidos, sim, será eficaz. Os tampões são projetados para resistir a mudanças no pH quando pequenas quantidades de ácido ou base são adicionadas. Neste caso, se adicionarmos mais ácido, o HCOONa irá reagir com ele para formar mais HCOOH, resistindo assim à mudança no pH.
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