Questão 90

ITA 2003

Química

(ITA - 2003 - 1a fase)

Considere os equilíbrios químicos a seguir e seus respectivos valores de pK (pK = -log K), válidos para a temperatura de 25 °C (K representa constante de equilíbrio químico).

Na temperatura de 25 °C e numa razão de volumes ≤ 10, misturam-se pares de soluções aquosas de mesma concentração.

Assinale a opção que apresenta o par de soluções aquosas que ao serem misturadas formam uma solução tampão com pH próximo de 10.

Gabarito:

Resolução:

A 25ºC, misturando-se volumes iguais (razão entre volumes menor que 10) de soluções de mesma concentração temos:

$[OH^-]=frac{[C_6H_5OH]}{[C_6H_5NH_2]} cdot K_b cong K_b$ (pois [C₆H₅OH] ≅ [C₆H₅NH₂])

$[OH^-]=K_b=10^{-Pk_b}=10^{-9,89} = 1,29cdot 10^{-10}$

$[OH^-]cdot [H^+]=10^{-14$

$[H^+]=frac{10^{-14}}{1,29cdot 10^{-10}}=7,76cdot 10^{-5}$

$pH = -log [H^+] = -log 7,76cdot 10^{-5} = 4,11$

star O PH não é próximo de 10, logo a alternativa a está errada.

$[OH^-]=frac{[C_6H_5NH_2]}{[C_6H_5NH_3^+]} cdot K_b cong K_b$ (pois [C₆H₅NH₂] ≅ [C₆H₅NH₃⁺])

$[OH^-]=K_b=10^{-Pk_b}=10^{-9,34} = 4,57cdot 10^{-10}$

$[OH^-]cdot [H^+]=10^{-14$

$[H^+]=frac{10^{-14}}{4,57cdot 10^{-10}}=2,19cdot 10^{-5}$

$pH = -log [H^+] = -log 2,19cdot 10^{-5} = 4,66$

star O PH não é próximo de 10, logo a alternativa b está errada.

$K_a = [H^+]frac{CH_3COO^-}{CH_3COOH}=[H^+]$ , (pois [CH₃COO^-] ≅ [CH₃COOH])

$K_a = [H^+] ightarrow -log K_a = -log [H^+] ightarrow pH = pK_a$ $pH = 4,74$

star O PH não é próximo de 10, logo a alternativa c está errada.

$[OH^-]=frac{[NH_3]}{[NH_4^+]}cdot K_b = K_b$ , (pois [NH₃^-] ≅ [NH₄⁺])

$[OH^-]= K_b=10^{-4,74}=1,82 cdot 10^{-5}$

$[H^+]cdot[OH^-] = 10^{-14}$
$[H^+] = frac{10^{-14}}{1,82 cdot 10^{-5}} = 5,5 cdot 10^{-10}$
$pH = -log [H^+]= -log5,5cdot 10^{-10}$
$pH = 9,3$
star O PH é próximo de 10, logo a alternativa d está correta.

star O NaCH₃COO e o NH₄Cl são sais e portanto não formam uma solução tampão, logo a alternativa e está errada.

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