Um técnico de laboratório necessita preparar 500 mL de uma s...
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.
Para o preparo da referida solução tampão, serão necessários
100 mL de ácido fosfórico e mais de 70 mL de hidróxido de
sódio.
Essa prova da PEFOCE só teve questão top.
É o seguinte, pra fazer esse tampão, deve-se reagir 100mL de H3PO4 a 0,5 mol/L com 75mL de NaOH 1 mol/L.
Assim, tem-se 25mmol de cada espécie do tampão (Na2HPO4 e NaH2PO4). Fazendo a reação para um H do ácido de cada vez fica fácil utilizar a estequiometria a seu favor e ver que a quantidade de base adicionada deve ser 50% maior que a de ácido em mol. Além disso, do conceito de pH=pKa2, tira-se que as espécies estão equimolares em solução e daí a concentração de ambas. Com o volume, tem-se o número de mol delas (chega-se a 25mmol de cada). O resto é estequiometria e inspiração divina.
100ml do Ác gera 50 mmol
70 ml de NaOH gera 70mmol,
Desses 70, 50 mmol são consumidos com a primeira ionização do Ac. E os 20mmol restantes consomem 20mmol da segunda ionização do Ac. Resultando numa relação da segunda ionização -Log[A-]/[HA]= 20mmol/30mmol.
A questão impõe: "a soma das concentrações do ácido e de sua base conjugada deva ser 0,100 mol/L"
Portanto: 20mmol+30mmol / 500ml = 0,100 mol/L
A questão apresenta como dado que precisa de um pH de 7,2, portanto o equilibrio deve ser o referente ao Ka2 que é referente a seguinte reação
H2PO4 - + NaOH --> Na HPO4 Este é o tampão da reação
Acido --------------------- base Conjugada
Do enunciado A soma é 0,1, e Como pH = Pka .... A concentração é igual de cada um. = 0,05M de cada um .
Reações para elaborar o tampão ---:
H3PO4 + OH --> H2PO4 + H2O
0,1 0,15 0,1
Equilibro
0 0,05 0,1
H2PO4- + OH ----> HPO4 + H2O
0,1 Reage Reage 0,05 forma 0,05
Equilibro vai ter 0,05 e 0,05 do par conjugado
E para fazer tampão preciso ter a concentração de NaOH 0,15M e H3PO4 0,1M para atender aos equilibrios ai só fazer conta que chega 75 ml e 100 ml para 500 mL do tampão
Gabarito equivocado. Necessita de 100ml do ácido para 75 da base no caso referido.
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