Quimica analítica qualitativa

Question

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1. (a) Qual é a razão entre HCO3 -

e H 2CO3 no sangue de pH 7,4? Resposta :10,72

(b) Qual é a razão entre HCO3 - e H 2CO3 em um maratonista

exausto, cujo pH no sangue é 7,1.

Resposta : 5,37

Rebecca A. · Answer

Essa questão tem causado duvidas em vários alunos pois não é dado o valor do pKa do ácido carbonico. Como é um valor tabelado, algumas tabelas indicam o valor do pka=6,1. Porém, se utilizar desse valor na equação, o valor da razão vai ser diferente do gabarito da propria questão. Ao procurar em outras tabelas, o valor do pka do ácido carbonico é 6,37. Ao utilizar desse valor, a resposta fica igual do gabarito. Para responder essa questão, nos utilizamos da equação de Henderson-Hasselbalch, dada abaixo.  pH = pKa + log([A-]/[HA] em que [A-] é a concentração da base conjugada, nesse caso HCO3- e [HA] é a concentração do ácido, nesse caso (H2CO3). A questão pede a RAZÃO entre o HCO3- e H2CO3, ou seja, a questão quer saber [HCO3-]/[H2CO3]  Na questão, não foi dado o valor de pKa do ácido carbonico, porém, esse valor é tabelado. Nesse caso, o pKa = 6,37  REITERANDO: Algumas tabelas INDICAM o valor de pKa do ácido carbonico 6,1. Se você utilizar esse valor nos cálculos, o resultado da razão final não será igual o gabarito que você mesma indicou na pergunta.  Agora, substituimos os valores dados na questão (pH=7,4) e o valor de pKa = 6,37 na equação de Handerson-Hasselbach. 7,4 = 6,37 + log ([HCO3-]/[H2CO3] log ([HCO3-]/[H2CO3] = 7,4-6,37  log ([HCO3-]/[H2CO3] = 1,03  Utilizando da propriedade do logaritimo, Log [a] = b [a] = 10^(b), fazemos  ([HCO3-]/[H2CO3] = 10^(1,03)   Resolvendo fica A razão ([HCO3-]/[H2CO3] = 10,72 PARA FICAR BEM CLARO: Algumas tabelas consideram o pKa do ácido carbonico 6,1. Se você utilizar esse valor, ao inves de 6,37  na equação, o valor da razão será 19,95! Portanto, atenção. Esse pequeno detalhe pode zerar sua questão.    B- Qual é a razão entre HCO3- e H2CO3 em um maratonista exausto,cujo pH no sangue é 7,1? (Apresente os cálculos) Resposta = 5,37 A resposta é muito semelhante a questão anterior. Basta utilizar o pH=7,1 na questão Agora, substituimos os valores dados na questão (pH=7,1) e o valor de pKa = 6,37 na equação de Handerson-Hasselbach. 7,1 = 6,37 + log ([HCO3-]/[H2CO3] log ([HCO3-]/[H2CO3] = 7,1-6,37  log ([HCO3-]/[H2CO3] = 0,73  Utilizando da propriedade do logaritimo, Log [a] = b [a] = 10^(b), fazemos  ([HCO3-]/[H2CO3] = 10^(0,73)   Resolvendo fica A razão ([HCO3-]/[H2CO3] = 5,37 SÓ PARA NÃO ESQUECER: Algumas tabelas consideram o pKa do ácido carbonico 6,1. Se você utilizar esse valor, ao inves de 6,37  na equação, o valor da razão será 10,0! Portanto, atenção. Esse pequeno detalhe pode zerar sua questão.    FIQUE ATENTO: Alguns professores erroneamente estão respondendo essa questão utilizando o pKa=6,1 e mesmo assim colocando como resultado final, o gabarito que você indicou na questão. Porém, ao testar os valores na calculadora, fica incorreto.

Aline S. · Answer

Para resolver essa questão, vamos usar o conceito de equilíbrio químico, especificamente a equação de Henderson-Hasselbalch, que relaciona o pH de uma solução com o pKa (o logaritmo negativo da constante de dissociação ácida) e a proporção de ácido e base conjugados presentes.

A equação de Henderson-Hasselbalch é:

$pH = pKa + lo g ([ a ? cido ] [ base conjugada ])$

Para o ácido carbônico ( $H_{2} C O_{3}$ ), sabemos que ele pode dissociar-se em íons hidrogênio ( $H^{+}$ ) e íons bicarbonato ( $H C O_{3}^{?}$ ), sendo assim:

$H_{2} C O_{3} ? H^{+} + H C O_{3}^{?}$

O pKa para o equilíbrio do ácido carbônico é em torno de 6,1.

Dado que o pH do sangue é 7,4, podemos usar a equação de Henderson-Hasselbalch para encontrar a razão entre $H C O_{3}^{?}$ e $H_{2} C O_{3}$ .

Para encontrar a razão entre e , devemos antilogaritmar ambos os lados da equação:

Portanto, a razão entre $_{?}$ e $H_{2} C O_{3}$ no sangue a um pH de 7,4 é de aproximadamente 10,72.

B)Para calcular a razão entre $H C O_{3}^{?}$ e $H_{2} C O_{3}$ no sangue de um maratonista exausto, podemos usar a mesma equação de Henderson-Hasselbalch:

$pH = pKa + lo g ([ Ácido ] [ base conjugada ])$

Dado que o pH do sangue é 7,1 e o pKa para o equilíbrio do ácido carbônico ( $H_{2} C O_{3}$ ) é em torno de 6,1, podemos calcular a razão entre $_{?}$ e $_{3}$ da seguinte forma:

Para encontrar a razão entre e $H_{2} C O_{3}$ , devemos antilogaritmar ambos os lados da equação:

Portanto, a razão entre $_{3}$ e $H_{2} C O_{3}$ no sangue de um maratonista exausto, com um pH de 7,1, é de aproximadamente 10.
Para a letra B achei uma resposta um pouco diferente, vale a pena revisar os cálculos

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