Que massa de benzoato de sódio deve ser adicionada a 160,0 ml uma solução de ácido benzóico de 0,15 para obter tampão com pH 4,30?
Veja como resolver esse problema:
1. Entenda a química *
ácido benzóico (c₆h₅cooh) é um ácido fraco.
*
benzoato de sódio (c₆h₅coona) é o sal de sua base conjugada.
* Quando você mistura um ácido fraco e sua base conjugada, você cria uma solução buffer.
2. A equação de Henderson-Hasselbalch A equação de Henderson-Hasselbalch relaciona o pH de um tampão ao PKA do ácido fraco e a proporção das concentrações da base do conjugado e do ácido fraco:
ph =pka + log ([base conjugado] / [ácido fraco])
3. Informações fornecidas *
ph: 4.30
*
volume de solução de ácido benzóico: 160,0 ml
*
Concentração da solução de ácido benzóico: 0,15 m
*
pka de ácido benzóico: 4.20 (você provavelmente precisará procurar isso ou receber)
4. Calcule a proporção de base conjugada e ácido fraco * Reorganize a equação de Henderson-Hasselbalch para resolver a proporção:
[Base conjugada] / [ácido fraco] =10^(ph - pka)
* Conecte os valores:
[Base conjugada] / [ácido fraco] =10^(4,30 - 4,20) =1.0
5. Calcule os moles do ácido benzóico * Moles =concentração × volume (em litros)
* Moles de ácido benzóico =0,15 m × 0,160 L =0,024 moles
6. Calcule as moles do benzoato de sódio necessário * Como a proporção de [base conjugada] / [ácido fraco] é 1,0, precisamos de um número igual de moles de benzoato de sódio como ácido benzóico:
* Toupeiras de benzoato de sódio =0,024 moles
7. Calcule a massa de benzoato de sódio * Massa =toupes × massa molar
* Massa molar de benzoato de sódio (c₆h₅coona) =144,11 g/mol
* Massa de benzoato de sódio =0,024 moles × 144,11 g/mol =
3,46 g Portanto, você precisa adicionar aproximadamente 3,46 gramas de benzoato de sódio à solução de ácido benzóico para criar um buffer com um pH de 4,30.