Lista de Exercícios pH e Soluções Tampão 1) Defina pH. 2) Qual a

Lista de Exercícios pH e Soluções Tampão
1) Defina pH.
2) Qual a diferença entre ácidos ou bases fortes e ácidos ou bases fracos?
3) A urina tem um pH em torno de 6. Se uma pessoa excreta 1.700 mL de urina em um dia, quantos
gramas de hidrogênio são perdidos?
Resposta:
pH = 6
-log [H+] = 6
[H+] = 10-6 mol/L
Ou seja, esta é a concentração de íons H+ na urina.
Como uma pessoa excreta 1.700 mL de urina, ou 1,7 L ao dia:
10-6 mols de H+ — 1 litro urina
x mols de H+
— 1,7 litros de urina
x = 1,7. 10-6 mols de H+ excretados em um dia
Como a massa molar do hidrogênio é 1 g/mol, a quantidade em gramas é:
1,7. 10-6 g ou 1,7 µg de hidrogênio perdidos em um dia pela urina.
4) O pH da água a 25º é 7,0. Todavia, a 37º C, a constante de ionização da água (temperatura do
corpo) é de 2,42.10-14. Qual o pH da água neutra nesta temperatura?
Resposta:
Kw = [H+][OH-]
As concentrações de íons [H+] e [OH-] na água pura são iguais. Podemos, portanto substituí-las
por uma mesma incógnita x. Substituindo:
Kw = x2
2,42. 10-14 = x2
x = [H+] = 1,55.10-7 mol/L
pH = -log [H+]
pH = - log 1,55.10-7
pH = 6,8
Ou seja, embora o pH da água pura à 25º C seja 7,0, quando aumentamos a temperatura a água fica
mais ácida. Sendo que à 37º C o pH é de 6,8.
5) Calcule o pH das seguintes soluções: a) 1 g de NaOH em 500 mL de solução; b) 0,365 g de HCl
em 2,0 litros de solução.
Resposta:
a) pH = 12,69
b) pH = 2,3
6) Se uma solução tem uma concentração de íons hidrogênio de 10-5M, qual é seu pH? Essa solução é
ácida ou básica?
Resposta: O pH da solução é igual a 5 e a solução é ácida.
7) Explique como funciona uma solução tampão quando se adiciona um ácido ou uma base.
8) Qual a relação entre pH e pKa quando as concentrações do ácido e da base conjugada em um
sistema tampão são iguais (50% de ácido e 50% de base conjugada)? Utilize a expressão de
Henderson-Hasselbach.
Resposta:
Equação de Henderson-Hasselbach
pH = pKa + log [A-]/[HA]
Quando [A-] = 50% e [HA] = 50%, significa que as concentrações de [A-] e [HA] são iguais e
podem ser substituídas por uma mesma incógnita x.
Portanto:
pH = pKa + log x/x
pH = pKa + log 1
pH = pKa + 0
pH = pKa
9) Desenhe as estruturas das bases conjugadas dos seguintes ácidos:
a) CH3-COOH (ácido acético)
CH3-COOH
CH3-COO- + H+
b) H3PO4 (ácido fosfórico)
H3PO4
H2PO4- + H+
HPO4-2 + H+
c) H2CO3 (ácido carbônico)
H2O + CO2
H2CO3
HCO3- + H+
PO4-3 + H+
d) COOH
H
C
H
NH3+
10) Seria o ácido fosfórico (pKa1= 2,15, pKa2= 6,82, pKa3= 12,38) ou succínico (pKa1=4,21, pKa2=
5,64) um melhor tampão em pH 5?
Resposta: Ácido succínico
11) Seria a amônia (pKa= 9,78) ou a piperidina (pKa= 11,12) um melhor tampão em pH 9?
Resposta: Amônia
12) Calcule o pH de uma solução 0,01 M de ácido acético cujo Ka é igual a 1,74 x 10-5.
Resposta: pH = 3,38
13) Calcule a razão entre as concentrações de ácido acético e acetato em soluções com os seguintes
pH: a) pH=5,7
b) pH=4,7
c) pH=6,7
Utilize o pka do ácido acético = 4,7.
Respostas: utilizar a equação de Henderson-Hasselbach
a) [Acetato]/[Ácido acético] = 10
ou
[Ácido acético]/[Acetato] = 1/10
b) [Acetato]/[Ácido acético] = 1
ou
[Ácido acético]/[Acetato] = 1
c) [Acetato]/[Ácido acético] = 100
ou
[Ácido acético]/[Acetato] = 1/100