Tampao

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Bibliografia

ATKINS, Peter, JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 1 ed. Porto Alegre: Bookman, 2001. 1042p. RUSSELL, John B. Química Geral. 2 ed. São Paulo: Makron Books, 1994. 969p (2 volumes). BACAN, Nivaldo. Introdução à semimicroanálise qualitativa. Campinas: Editora Unicamp. VOGEL, Arthur I. Química analítica qualitativa. 5 ed. São Paulo:Editora Mestre Jou, 1981.

54 A874p 54 R964q

543 V878q

Sexto roteiro de estudos

Soluções Tampão HSO4- + OHácido base SO4-2 + H2O base ácido

1. Conceitue a função ácido e a função base de acordo com os conceitos de Arrhenius e de Brönsted-Lowry. Para Arrhenius ácido é toda espécie química que se ioniza em solução aquosa liberando íons H aquosa liberando íons OH . Para Brönsted-Lowry,ácido é toda espécie química que libera (doa) íons H+ (próton) em reação química e base é toda espécie química que recebe os íons H+ liberado pelo ácido. 2. Escreva a equação da reação que ocorre quando se dissolve cianeto de hidrogênio, hidróxido de amônio, sulfeto de hidrogênio e cloreto de metilamônio em água. Indique quais espécies químicas são ácidos de Brönsted e quais são bases de Brönsted.HCN + H2O ácido base ácido base base ácido base ácido NH3 + H2O H2S + H2O CH3NH2 + H2O H3O+ + CNácido NH4+ ácido H3O
+ +

4. Em relação a um sistema tampão formado por ácido cloroso/clorito de sódio, calcule o pH da solução tampão cuja concentração de ácido cloroso é igual a 0,0200 mol L-1 e a de clorito de sódio é igual a 0,0100 mol L-1. (Ka = 1,0 x 10-2)

e base é

toda espécie aquosa quese dissocia em solução

pka = −logka = −log(1,0x10 −2 ) = −(−2,0) = 2,0
[base conjugada] [acido fraco] [NaClO] pH = pka + log [HClO] pH = pKa + log ⎛ 0,0100 ⎞ pH = 2,00 + log⎜ ⎟ ⎝ 0,0200 ⎠ pH = 2,00 + log(0,50) pH = 2,00 + (−0,30) pH = 2,00 − 0,30 pH = 1,70

base + OHbase + HSbase base

5.

Considerando NH3/NH4+,

o

tampão

básico

amônia/íon

ácido

amônio

expliqueporque a adição de uma

CH3NH3+ + OHácido

pequena quantidade de ácido e/ou de base não causa uma grande alteração do pH do sistema? Considerando o tampão mencionado acima, qual espécie atua como ácido e qual atua como base de Brönsted? Justifique. Os íons H+ adicionados NH4+. reagem com o
+

3 “A diferença entre um ácido e uma base conjugada é apenas um próton.” Escreva dois exemplos dereações químicas que comprovem esta afirmação. HCO3- + H3O+ base ácido H2CO3 + H2O ácido base

NH3 são

transformando-o em

Com isto os íons H

removidos da solução e não influem no valor do pH.

Os

íons

OH-

adicionados

reagem

com

o

NH4+ pH = 14 – pOH = 14 – 4,88 = 9,12 8. Qual dos sistemas tamponantes abaixo seria uma boa escolha para preparar um tampão? a) com pH = 5± 1 b) com pH = 10 ± 1 c) com pH = 7 ± 1
pKa CH3COOH/CH3COO
-

transformando-o em NH3 e H2O. Com isto os íons OHsão removidos da solução e não influem no valor do pH. 6. Considerando o tampão básico amônia/íon amônio (NH4OH/NH4+), deduzir a expressão HendersonHasselbalch que permite calcular o valor do pH do sistema nas diferentes concentrações de ácido e base adicionados ao tampão. NH3 + H2ONH4+ + OH
-

pKb NH4 /NH3 (CH3)3NH+/(CH3)3N H2PO4 /HPO4
2+

4,75 3,37 2,00

9,25 9,81 7,21

HNO2/NO2HClO2/ClO2
-

kb = kb = kb.

[produtos] [reagentes] [NH4 ].[OH- ] [NH3 ]
+

A melhor escolha corresponde à solução tampão que apresenta um valor de pka ou pkb cujo valor está situado dentro do intervalo mencionado em cada um dos itens, por exemplo para o item (a) pka deve apresentarum valor situado entre 4,0 e 6,0, portanto ácido acético/acetato Resp: (a) CH3COOH/CH3COO(b) (CH3)3NH+/(CH3)3N (c) H2PO4-/HPO429. Calcular a razão das concentrações, em mol L-1, de íons acetato e ácido acético necessária para tamponar uma solução com pH 5,25. (pka do ácido acético é 4,75)

[NH3 ] = [OH− ] + [NH4 ] [NH3 ] + [NH4 ]

[OH− ] = kb.

⎛ [NH3 ] ⎞ ⎟ − log[OH− ] = −log⎜ kb....
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