Uma solução-tampão clássica é formada pela mistura de ácido acético com acetato de sódio. Ao saber disso, um professor de química preparou uma solução-tampão com as seguintes concentrações: [CH3COOH] = 0,05 mol/L e [CH3COO-] = 0,01 mol/L. Tendo em vista log 5 = 0,7 e pKa (CH3COOH) = 4,75, o pH dessa solução é
- A)5,45.
Errada, porque 5,45 seria o resultado de somar 0,7 ao pKa, mas aqui a base conjugada está em menor concentração que o ácido.
- B)4,05.
Certa, pois pela equação de Henderson-Hasselbalch: pH = 4,75 + log(0,01/0,05) = 4,05.
- C)4,82.
Errada, porque 4,82 não corresponde à razão entre as concentrações dadas nem ao uso correto do pKa.
- D)7,00.
Errada, pois solução-tampão não é necessariamente neutra; o pH depende da razão ácido/base, e aqui ele fica abaixo de 7.
- E)3,32.
Errada, porque 3,32 indicaria um meio bem mais ácido do que o calculado pela relação entre acetato e ácido acético.
Gabarito: B
Soluções-tampão são aquelas que resistem a variações de pH, e geralmente aparecem quando voce mistura um ácido fraco com sua base conjugada, ou uma base fraca com seu ácido conjugado. No caso da questão, o sistema é ácido acético/acetato, um clássico de prova porque quase sempre vem com a fórmula de Henderson-Hasselbalch na manga. A relação usada é: pH = pKa + log([base conjugada]/[ácido]). Aqui, a base conjugada é o acetato (CH3COO-) e o ácido é o ácido acético (CH3COOH). Substituindo os valores: pH = 4,75 + log(0,01/0,05). Como 0,01/0,05 = 0,2, temos log(0,2) = log(1/5) = -log 5 = -0,7. Então, pH = 4,75 - 0,7 = 4,05. É exatamente por isso que o gabarito é a alternativa B. Repare no detalhe esperto da banca: ela te deu log 5 para voce não precisar calcular decimal complicado. Em tampão, o que manda é a razão entre base e ácido, e não a concentração isolada de um deles.