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Titulação - Solução tampão

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Titulação - Solução tampão Empty Titulação - Solução tampão

Mensagem por Convidado Qui 25 Out 2012, 23:44

Quantos cm³ de uma solução de NaOH 1,00M devem
ser adicionados a 100cm³ de uma solução de H3PO4
0,100M para se obter uma solução-tampão-fosfato
com pH de cerca de 7,2? (Os valores de pk1, pk2 e pk3
para o H3PO4 são, respectivamente, 2,1, 7,2 e 12,0.)

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Mensagem por Leonardo Sueiro Ter 30 Out 2012, 13:07

Uma solução tampão precisa ter um ácido ou uma base fracos junto com algum de seus sais.

Nesse caso, devemos usar o ácido fosfórico, que é um ácido médio(praticamente fraco) e o sal fosfato de sódio(Na3PO4).


Solução tampão: Na3PO4/H3PO4



Usando a fórmula: pH = pKa + log[sal]/[ácido]
7,2 = 7,2 + log[sal]/[ácido]
log[sal]/[ácido] = 0
log[sal]/[ácido] = log 1
[sal]/[ácido] = 1
[sal] = [ácido]


Como vamos neutralizar parte do ácido para obter o pH = 7,2? Bom, podemos adicionar todo o NaOH necessário a isso. Portanto todo o NaOH será consumido.

Equação balanceada da neutralização ácido-base:
3NaOH + H3PO4 -> Na3PO4 + H2O

Qual o número de NaOH que reagiu? O enunciado diz que M = 1,00(lembre-se que isso é dado em mol/L)

1 = n/v, em que "v" é o volume da solução básica adicionada

n = v


Pela equação balanceada acima, pode-se constatar que se formará v/3 mols de sal(Você pode usar uma regra de 3, caso não confie em mim).

Lembrando que "[sal] = [ácido]"
(v/3)/(v + 0,1) = (0,01 - v/3)/(v + 0,1)


Eu escrevi a fórmula antes de explicá-la. Provavelmente você mandou eu para aquele lugar. Very Happy

Veja a parte "v + 0,1". O que ela significa? Ela é o volume em que os v/3 mols de sal estão dissolvidos. "v" é o volume que veio da base e "0,1" é o volume que já existia, ambos obtidos do enunciado.

A parte mais complicada da expressão acima, entretanto, é "(0,01 - v/3)".
"0,01" vem do número de mols iniciais de ácido, também obtido por cálculos simples com informações do enunciado. Concorda que o número de mols de ácido no final será: n(inicial) - n(reagiu) ? Olhando para a equação balanceada(pode-se usar novamente regra de 3), vemos que reagiu v/3 ácido.



Terminando os cálculos:
v/3(v + 0,1) = (0,01 - v/3)/(v + 0,1)
v/3 = 0,01 - v/3
v/3 + v/3 = 0,01
2v/3 = 0,01
v = 0,03/2
v = 0,015 l

v = 15ml



Espero, realmente, que tenha sido útil.
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Titulação - Solução tampão Empty Re: Titulação - Solução tampão

Mensagem por Convidado Qua 31 Out 2012, 12:32

Ei léo, você realmente foi muito útil. Essa questão nem professor meu conseguiu resolver. Parabéns. Ácidos polipróticos são muito chatos em contas. Eu tinha pensado outras coisas pra resolver isso. Como que você fez para escolher o pK que você usou?

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Titulação - Solução tampão Empty Re: Titulação - Solução tampão

Mensagem por Leonardo Sueiro Qua 31 Out 2012, 13:37

Oi, porque a faixa do ph é 7,2
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Titulação - Solução tampão Empty Re: Titulação - Solução tampão

Mensagem por Convidado Qua 31 Out 2012, 14:00

Léo continuo sem entender. O pH é 7.2, que fundamento faz você concluir que o pK é tal..?

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