Lista 5 - Tampão e Hidrólise 2023 1

LISTA DE EXERCÍCIOS 5 – QUÍMICA GERAL TAMPÃO E HIDRÓLISE 1) (a) Esboçar um gráfico de pH '' V versus (mL) da titulação de 10 mL de H2SO4 0,050mol/L com NaOH 0,10mol/L, até um volume total de 25 mL. Explique ressaltando alguns pHs importantes; (b) Que indicador você usaria caso não tenha um pHmetro? 2) (a) Esboçar um gráfico de pH vs V''(mL) da titulação de 10 mL de CH3NH2 0,05M com HCl 0,05M padronizado, até um volume total de 25 mL. Explique ressaltando alguns pHs importantes; (b) Dê intervalo de pH em que a base CH3NH2 se seu sal apresenta a capacidade de tamponar (Dados: Kb da CH3NH2=3,5x10-4 a 25°C); (c) Que indicador você usaria caso não tenha um pHmetro? 3) Você pesou 0,224g do lactato de sódio para obter 100mL de solução. Calcule o pH dessa solução sabendo se que o Ka do ácido lático é 1,38x10-4. 4) Igual número de mols do ácido fraco HA e do seu sal NaA são dissolvidos em um copo de água. Se o pH da solução é 3,29 a 25°C, qual o valor de Ka desse ácido? 5) Para que medir a atividade de uma certa enzima necessita que o meio reacional fique estável em pH=7,0? (a) Dentre os ácidos relacionados abaixo, qual seria o acido mais indicado para preparar o meio tampão? (b) Calcule a relação base conjulgada/ácido neste pH. (c) Como você faria para preparar 1L do tampão 0,1mol/L se você tem disponível no laboratório os reagentes e a base do sódio? ACIDO CH3COOH CH2CHOOH OH pKa 1,78x10-5 3,53x10-6 ACIDO H3PO4 H2PO4 pKa 7,25x107 1,38x10-7 6) Explique o que são tampões e que tipo de compostos podem servir como tampão? Explique utilizando a seguinte relação genérica de dissociação de um ácido. HA <—> H+ + A- 7) O sangue humano tem pH próximo e estável em 7,4. Calcule a relação [H2PO4-]/[H PO4-] no sangue (Use: Ka do H2PO4- é 1,38x10-7). (3) Lactato de sódio => Na C3H5O3 => 112,06 g/mol [Na C3H5O3 ] = 0,224 g (112,06 g/mol).(0,100 L) => 0,0200 mol/L 100 mL Na C3H5O3 → Na+ + C3H5O3− ------------------------- C3H5O3− + H2O ⇌ HC3H5O3 + OH− Início 0,0200 -x x Equilíbrio 0,0200 - x x {K_b} = \frac{K_w}{K_a} =\frac{ [\text{HC}_3\text{H}_5\text{O}]\text{[OH}^-\text{]}}{\text{[C}_3\text{H}_5\text{O}^-\text{]}} =\frac{ x^2}{0,0200 - x}=\approx \frac{ x^2}{0,0200} => x = [OH−] = √{\frac{K_w}{K_a} . 0,0200} [OH−] = \frac{10^-\text{14}}{1,38x10^-4} . 0,0200 [OH−] = \text{1,20.10}^{-6} \text{mol L}^{-1} pOH = 5,92 => pH = 14 - pOH => {|\text{ }pH = 8,02} (4) [HA] = [NaA] {A^−} pH = pKa + \log \left( \frac{[A^-]}{[HA]} \right) Se [A−] = [HA] => pH = pKa Portanto: pH = 3,29 = pKa pKa = −\log (K_a) 10^{−pKa} = K_a K_a = 10^{−3,29} {|K_a = 5,13 \times 10^{-4}|} 5\npH = 7,0\n\na) Calculando pkas:\n\nCH3COOH => pKa = -log (1,78 . 10^-5) = 4,75 \n\nCH3CH2COOH => pKa = 4,87\n\nH3PO4 => pKa = 2,14\n\nH2PO4- => pKa = 6,86\n\nPor ter o pKa mais próximo do pH desejado,\no ácido H2PO4- é o mais indicado.\n\nb) pH = 7,0 = 6,86 + log\n\n( HPO4 2- )\n\n\n( H2PO4- )\n\n0,140 = log\n\n( HPO4 2- )\n\n\n( H2PO4- )\n\n\n1,38 =\n\n( HPO4 2- )\n\n( H2PO4- ) 5\nc)\n\n{ [ NaH2PO4 ] + [ Na2HPO4 ] = 0,1 M\n\n{\n[ Na2HPO4 ]\n[ NaH2PO4 ]\n = 1,38\n\n=>\n\n[ Na2HPO4 ] = 1,38 (NaH2PO4)\n\n- [ NaH2PO4 ] + 1,38 [ NaH2PO4 ] = 0,1\n\n[ NaH2PO4 ] = 0,1\/\n1 + 1,38\n\n{\n[ NaH2PO4 ] = 0,042 mol\/L\n\n[ Na2HPO4 ] = 0,068 mol\/L\n\nDissolva { 5,04 g de NaH2PO4\n\n9,65 g de Na2HPO4 em 1 L de água 6\nTampão é uma mistura formada por\num ácido (ou base) fraco e sua respectiva\nbase conjugada (ou ácido conjugado).\n\nEssas misturas são resistentes a alterações\ndo pH quando são adicionadas a elas pequenas\nquantias de ácidos ou bases.\n\nNo sistema, HA é um ácido fraco e A- é sua base conjugada\n\nHA <=> H^+ + A^-\n\nO pH do tampão é dado por:\n\npH = pKa + log\n\n[A-]\n-----\n[HA] (7) Ka = 1,38 . 10^-7 pKa = -log (1,38 . 10^-7) pKa = 6,86 pH = 7,4 = 6,86 + log ([HPO4^2-]/[H2PO4^-]) 0,540 = log ([HPO4^2-]/[H2PO4^-]) 10^0,540 = 3,46 = [HPO4^2-]/[H2PO4^-] ([H2PO4^-]/[HPO4^2-]) = 0,288