Calculo do pH de misturas(1)

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CÁLCULO DE pH DE MISTURAS
RESUMO
	Ácido forte + Base forte → Sal com caráter neutro + Água
	Quando sobra ácido forte » Calcula-se o pH pelo excesso de ácido forte (Exemplo 1)
	[H3O+]=n0mmols de ácido/Vtotal da mistura
	Quando sobra base forte » Calcula-se o pH pelo excesso de base forte (Exemplo 2)
	[HO-]=n0mmols de base/Vtotal da mistura
	Quando não sobra reagente » Calcula-se o pH pela autoprotólise da água (Exemplo 3)
	[H3O+]=[HO-]=1,00.10-7 moL/L » pH=7,00
	Ácido fraco + Base forte 
 Sal com caráter básico + Água
	Quando sobra base forte » Calcula-se o pH pelo excesso de base forte (Exemplo 4)
	[HO-]=n0mmols de base/Vtotal da mistura
	Quando sobra ácido fraco (solução tampão ácida) » Calcula-se o pH pela expressão de STA (Exemplo 5)
	pH = pKa + log [sal]/[ácido]
	Quando não sobra reagente » Calcula-se o pH pela expressão para sal básico (Exemplo 6)
	[HO-]= (Kb.Cs)1/2
	Ácido forte + Base fraca 
 Sal com caráter ácido + Água
	Quando sobra ácido forte » Calcula-se o pH pelo excesso de ácido forte (Exemplo 7)
	[H3O+]=n0mmols de ácido/Vtotal da mistura
	Quando sobra base fraca (solução tampão básica) » Calcula-se o pH pela expressão de STB (Exemplo 8)
	pOH = pKb + log [sal]/[base]
	Quando não sobra reagente » Calcula-se o pH pela expressão para sal ácido (Exemplo 9)
	[H3O+]=(Ka.Cs)1/2
Exemplo 1: Calcule o pH da solução resultante da mistura de 400 mL de HCl 0,100 moL/L com 100 mL de NaOH 0,100 moL/L.
	HCl
	+
	NaOH
	→
	NaCl
	+
	H2O
	 40
	
	10
	
	0
	
	0
	-10/30
	
	-10/10
	
	+10/10
	
	
	
	
	
	
	
	
	
[H3O+]=n0mmols de ácido/Vtotal da mistura= 30/500
[H3O+]=6,00.10-2 moL/L » pH=1,22
Exemplo 2: Calcule o pH da solução resultante da mistura de 150 mL de HCl 0,100 moL/L com 300 mL de NaOH 0,150 moL/L.
	HCl
	+
	NaOH
	→
	NaCl
	+
	H2O
	15
	
	45
	
	0
	
	0
	-15/0
	
	-15/30
	
	+15/15
	
	
	
	
	
	
	
	
	
[HO-]=n0mmols de base/Vtotal da mistura= 30/450
[HO-]=6,67.10-2 moL/L » pOH=1,18 » pH=12,8
Exemplo 3: Calcule o pH da solução resultante da mistura de 150 mL de HCl 0,200 moL/L com 200 mL de NaOH 0,150 moL/L.
	HCl
	+
	NaOH
	→
	NaCl
	+
	H2O
	30
	
	30
	
	0
	
	0
	-30/0
	
	-30/0
	
	+30/30
	
	
	
	
	
	
	
	
	
[H3O+]=[HO-]=1,00.10-7 moL/L » pH=7,00
Exemplo 4: Calcule o pH da solução resultante da mistura de 100 mL de HAc 0,200 moL/L com 200 mL de NaOH 0,150 moL/L (Ka= 1,75.10-5).
	HAc
	+
	NaOH
	→
	NaAc
	+
	H2O
	20
	
	30
	
	0
	
	0
	-20/0
	
	-20/10
	
	+20/20
	
	
	
	
	
	
	
	
	
[HO-]=n0mmols de base/Vtotal da mistura = 10/300
[HO-]=3,33.10-2 moL/L » pOH=1,48 » pH=12,5
Exemplo 5: Calcule o pH da solução resultante da mistura de 300 mL de HAc 0,200 moL/L com 300 mL de NaOH 0,150 moL/L (Ka= 1,75.10-5).
	HAc
	+
	NaOH
	
	NaAc
	+
	H2O
	60
	
	45
	
	0
	
	0
	-45/15
	
	-45/0
	
	+30/30
	
	
	
	
	
	
	
	
	
pH = pKa + log [sal]/[ácido]
pH = 4,76 + log 30/15=5,06
Exemplo 6: Calcule o pH da solução resultante da mistura de 300 mL de HAc 0,200 moL/L com 400 mL de NaOH 0,150 moL/L (Ka= 1,75.10-5).
	HAc
	+
	NaOH
	
	NaAc
	+
	H2O
	60
	
	60
	
	0
	
	0
	-60/0
	
	-60/0
	
	+60/60
	
	
	
	
	
	
	
	
	
[HO-]= (Kb.Cs)1/2
[HO-]=[(10-14/1,75.10-5)x(60/700)]=7,00.10-6
pOH=5,15 » pH=8,85
Exemplo 7: Calcule o pH da solução resultante da mistura de 200 mL de HCl 0,200 moL/L com 100 mL de NH3 0,250 moL/L (Kb= 1,75.10-5).
	HCl
	+
	NH3
	
	NH4Cl
	40
	
	25
	
	0
	-25/15
	
	-25/0
	
	+25/25
	
	
	
	
	
[H3O+]=n0mmols de ácido/Vtotal da mistura=15/300
[H3O+]=5,00.10-2 moL/L » pH=1,30
Exemplo 8: Calcule o pH da solução resultante da mistura de 100 mL de HAc 0,200 moL/L com 300 mL de NaOH 0,150 moL/L (Kb= 1,75.10-5).
	HCl
	+
	NH3
	
	NH4Cl
	20
	
	45
	
	0
	-20/0
	
	-20/25
	
	+20/20
	
	
	
	
	
pOH = pKb + log [sal]/[base]
pOH = 4,76 + log 20/25=4,66 pH=9,34
Exemplo 9: Calcule o pH da solução resultante da mistura de 300 mL de HCl 0,200 moL/L com 400 mL de NH3 0,150 moL/L (Kb= 1,75.10-5).
	HAc
	+
	NaOH
	
	NH4Cl
	60
	
	60
	
	0
	-60/0
	
	-60/0
	
	+60/60
	
	
	
	
	
[H3O+]=(Ka.Cs)1/2 
[H3O+]= [(10-14/1,75.10-5)x(60/700)]=7,00.10-6 mol/L » pH=5,15
Calcule o pH das soluções abaixo:
HCl 0,150 moL/L (0,82) ácido forte
HClO4 0,250 moL/L (0,60) ácido forte
KOH 0,200 moL/L (13,3) base forte
NaOH 0,0500 moL/L (12,7) base forte
Ca(OH)2 0,0500 moL/L (13,0) base forte
CH3COOH (HAc) 0,200 moL/L (2,73) ácido fraco
CH3CHOHCOOH (HLat) 0,100 moL/L (2,42) ácido fraco
NH3 0,250 moL/L (11,3) base fraca
CH3CH2NH2 0,100 moL/L (11,8) base fraca
100 mL de água com 200 mL de NH3 0,3 mol/L. (pH=11,3) diluição de base fraca
500 mL de HAc 0,5 mol/L com 500 mL de água. (pH=2,68) diluição de ácido fraco
50 mL de HAc 0,4 mol/L com 100 mL de KOH 0,2 mol/L. (pH=8,94) sal com caráter básico
500 mL de HCl 0,05 mol/L com 250 mL de NH3 0,1 mol/L. (pH=5,36) sal com caráter ácido
500 mL de NaOH 0,2 mol/L com 1.000 mL de HCl 0,1 mol/L. (pH=7,00) sal com caráter neutro
1000 mL de NaOH 0,2 mol/L com 500 mL de HCl 0,2 mol/L. (pH=12,8) excesso de base forte
500 mL de NaOH 0,1 mol/L com 250 mL de HCl 0,3 mol/L. (pH=1,48) excesso de ácido forte
250 mL de HAc 0,2 mol/L com 500 mL de NaOH 0,2 mol/L. (pH= 12,8) excesso de base forte
500 mL de NH3 0,1 mol/L com 1.000 mL de HCl 0,2 mol/L. (pH=1,00) excesso de ácido forte
1.000 mL de água com 1.000 mL de NaCl 0,1 mol/L. (pH=7,00) diluição de sal com caráter neutro
500 mL de HAc 0,4 mol/L com 100 mL de KOH 0,4 mol/L. (pH=4,16) solução tampão ácida
250 mL de NH3 0,3 mol/L com 200 mL de HCl 0,1 mol/L. (pH=9,68) solução tampão básica
	Tabela de constantes
	CH3COOH
	Ka = 1,75.10-5
	CH3CHOHCOOH
	Ka = 1,41.10-4
	HCOOH
	Ka = 1,82.10-4
	NH3
	Kb=1,75.10-5
	CH3CH2NH2
	Kb=3,98.10-4
	CH3NH2
	Kb=4,35.10-4
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