Um técnico de laboratório necessita preparar 500 mL de uma ...
Um técnico de laboratório necessita preparar 500 mL de uma
solução tampão de pH = 7,2, em que a soma das concentrações do
ácido e de sua base conjugada deva ser 0,100 mol 
L-1
. Para isso,
o técnico tem à sua disposição as soluções de ácido fosfórico
(H3PO4; pKa1 = 2,12; pKa2 = 7,20; e pKa3 = 12,67) de concentração
0,500 mol 
L-1 e NaOH 1,00 mol 
L-1. Considerando essa situação
e as informações apresentadas, julgue o item a seguir, com relação
a preparo, aplicação e equilíbrios químicos envolvidos em soluções
tampões.
Considere que o tampão tenha sido preparado pelo técnico e
utilizado para tamponar uma reação que produziu
2,0 × 10-2 mol de H+ após 2 horas de reação. Em face dessa
situação, é correto concluir que o tampão continua ativo e
trabalhando dentro da sua faixa de uso.
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Que questão linda!
O tampão é de igual concentração para o sal e o ácido, visto que pH=pka2. No caso, é um tampão NaH2PO4/Na2HPO4.
25mmol de cada espécie estão presentes em 500mL. Quando você adiciona 20mmol de H+, ele reage com a espécie mais básica (Na2HPO4), formando a espécie mais ácida (NaH2PO4). Consome 20mmol dos 25 do fosfato dissódio e forma mais 20mmol do fosfato monossódico.
Logo, a conta do tampão fica >> pH = pka + log (25-20)/(25+20)
pH = 7,2 + log 1/9 = 7,2 + log 1 - log 9, onde log 1 é 0.
Não precisa nem finalizar a conta para saber que log 9 é menor que log 10, que é 1.
Ou seja, log 9 < 1. Logo, pH > 6,2
A faixa de eficiência de um tampão, a grosso modo, vai de pH-1 a pH+1.
Assim, o tampão ainda está na faixa de eficiência.
Se seus conceitos em Química Analítica não estiverem em dia, essa é uma questão MUITO complexa.
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