Você precisa preparar um tampão de acetato de pH 6.32 a partir de uma solução de ácido acético 0.800 M e uma solução 2.46 M # KOH #. Se você possui o 925 mL da solução de ácido acético, quantos mililitros do # KOH # você precisa adicionar para fazer um buffer de pH 6.32?

Responda:

293 ml

Explicação:

O ácido etanóico é um ácido fraco e se dissocia:

#sf(CH_3COOHrightleftharpoonsCH_3COO^(-)+H^+)#

Para qual:

#sf(K_a=([CH_3COO^(-)][H^+])/([CH_3COOH]))#

Estas são concentrações de equilíbrio.

#sf(pK_a=4.76)# do qual #sf(K_a=1.737xx10^(-5))#

Reorganizando, obtemos:

#sf([H^+]=K_axx([CH_3COOH])/([CH_3COO^-]))#

#sf(pH=6.32)# do qual #sf([H^+]=4.786xx10^(-7)color(white)(x)"mol/l")#

#:.##sf(4.786xx10^(-7)=1.737xx10^(-5)xx([CH_3COOH])/([CH_3COO^(-)])#

#:.##sf(([CH_3COOH])/([CH_3COO^(-)])=(4.786xx10^(-7))/(1.737xx10^(-5))=0.027553)#

Para obter o pH necessário, precisamos definir a proporção ácido: sal para esse valor.

Para produzir os íons etanoato necessários, adicionamos #sf(OH^-)# íons:

#sf(CH_3COOH+OH^(-)rarrCH_3COO^(-)+H_2O)#

Você pode ver pela equação que o não. toupeiras #sf(OH^-)# adicionado = o não. de toupeiras de #sf(CH_3COO^(-))# produzido.

Desde que sabemos #sf([OH^-])# podemos dizer que se #sf(V)# é o volume do #sf(OH^-)# solução então:

#sf(nOH^(-)=nCH_3COO_("eqm")^(-)=2.26xxV)#

onde #sf(n)# é o não. toupeiras.

Conhecemos as toupeiras iniciais do ácido etanóico:

#sf(nCH_3COOH_("init")=0.800xx0.925=0.740)#

Assim, podemos obter as toupeiras após a adição do álcali. Como a dissociação é pequena, assumiremos que essas são uma boa aproximação às moles de equilíbrio:

#sf(nCH_3COOH_("eqm")=(0.740-2.46V))#

#:.##sf((nCH_3COOH_("eqm"))/(nCH_3COO_("eqm")^(-))=(0.740-2.46V)/(2.46V)=0.027553)#

Podemos usar toupeiras e não concentrações, uma vez que o volume total é comum a ambos, então cancela de qualquer maneira.

#:.##sf(0.740-2.46V=0.027553xx2.46V)#

#sf(0.06778V+2.46V=0.740)#

#sf(V=0.740/2.5277=0.293color(white)(x)L)#

#sf(V=293color(white)(x)"ml")#

#--------------------#

Verifique por iteração:

Volume KOH = 297 ml

#sf(nOH^(-)=0.293xx2.46=0.72078)#

#:.##sf(nCH_3COO_("eqm")^(-)=0.72078)#

#sf(nCH_3COOH_("init")=0.740)#

#:.##sf(nCH_3COOH_("eqm")=0.740-0.72078=0.01922)#

#:.# #sf("ratio"" "( ["acid"] )/ (["salt"]) = 0.01922/0.72078 = 0.0266655)#

#sf([H^+]=1.737xx10^(-5)xx0.0266655=0.046318xx10^(-5)color(white)(x)"mol/l")#

#sf(pH=6.33)#

Então não é tão ruim.

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