Como calcular o pH da água Usando pKa
pH e pKa são parâmetros importantes de soluções em diversas áreas da química , incluindo cálculos envolvendo equilíbrios ácido-base . O pH é a medida universal de acidez , definido como o logaritmo negativo , para a base 10 , da ” concentração de iões de hidrogénio ” de uma solução , e é expressa como : pH = – log [ H3O + ] . Os parênteses indicam a concentração e o sinal de ” + ” denota a carga do íon hidrogênio . pKa é o logaritmo negativo , para a base 10 , da ” constante de dissociação ” de um ácido fraco . Por exemplo , a dissociação de um ácido fraco ” HA ” é escrito : Ka = [ H3O + ] [ A- ] /[ HA ] , onde A é – a ” base conjugada ” do ácido . Portanto, pKa = -log Ka . Cada ácido fraco tem um valor único pKa .
Use a equação de Henderson – Hasselbalch para calcular o pH de uma solução tampão , que é uma solução de um ácido fraco e a sua base conjugada , quando o pKa do ácido é conhecida . Esta equação é expressa : pH = pKa + log ( [base ] /[ ácido ] ) Coisas que você precisa
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Assume que tem uma solução tampão que foi preparada por adição de 25,0 ml de hidróxido de sódio 0,1 M (NaOH ) a 75,0 ml de uma solução de ácido acético ( CH3COOH ) , onde ” H ” indica a molar 0,1 M concentração . Note-se que o ácido acético reage com NaOH para formar a base conjugada , – CH3C00H , como se segue : CH3COOH + NaOH = CH3C00 – + Na + H20 . A fim de calcular o pH , é necessário calcular as quantidades de ácido e base conjugada na solução tampão seguinte da reacção .
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Calcular as moles iniciais de base e de ácido na solução tampão . Por exemplo , moles de NaOH = 25,0 ml x 0,1 mol /litro x 1 liter/1000 ml = 0,0025 moles; moles de CH3COOH = 75,0 ml x 0,10 mole /litro x 1 ml = 0,0075 liter/1000 moles .
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Note-se que , após a mistura das soluções , o CH3COOH consome o OH- ( hidroxila ) íons associados com o NaOH, de modo que o que resta é 0,0050 moles de CH3COOH (ácido) , 0,0025 moles de CH3COO – (base ) e 0 moles de OH- .
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Substitua o pKa do ácido ( 4,74 para o ácido acético ) e o ácido e as concentrações de base na equação de Henderson- Hasselbalch para calcular o pH da solução tampão . Por exemplo, pH = 4,74 + log ( 0.0025/0.005 ) = 4,74 + log 0,5 = 4,44 .
