Quando 100 mL de uma solução de um ácido fraco foram titulados com uma solução de NaOH 0,09381 M, foram necessários 27,63 mL da solução de NaOH para atingir o ponto de equivalência. O pH no ponto de equivalência foi de 10,99. Qual foi o pH quando foram adicionados apenas
da solução de NaOH ?
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um exercício de química envolvendo titulação de um ácido fraco com uma base forte (NaOH). A gente vai precisar usar conceitos de molaridade, equivalência, e o famoso equilíbrio ácido-base. Nosso objetivo é descobrir o pH da solução quando adicionamos 17,47 mL de NaOH a uma solução de ácido fraco.
Passo 2
Primeiro, vamos descobrir quantos mols de NaOH foram usados no ponto de equivalência. Sabemos que foram necessários 27,63 mL de NaOH 0,09381 M para neutralizar totalmente o ácido.
Usando a fórmula da molaridade:
Passo 3
Como no ponto de equivalência os mols de NaOH são iguais aos mols de ácido ($ HA $), temos que os mols do ácido inicial também são 0,00259 mol.
A concentração do ácido ($ [HA] $) é:
Passo 4
Agora, vamos ver quanto de NaOH foi adicionado: 17,47 mL. Calculamos os mols de NaOH adicionados:
Passo 5
Com esses mols de NaOH, parte do ácido foi neutralizada. Vamos calcular:
- Mols de ácido restantes ($ HA $):
- Mols de base conjugada ($ A^- $):
Passo 6
O volume total da solução agora é:
Então, as concentrações são:
Passo 7
Para encontrar o pH nesse ponto, usamos a equação de Henderson-Hasselbalch:
Mas primeiro, precisamos descobrir o pKa do ácido. Sabemos que no ponto de equivalência o pH foi 10,99.
Para um ácido fraco titulado com base forte:
Passo 8
Agora, voltando à equação de Henderson-Hasselbalch:
Resposta
O pH da solução quando foram adicionados 17,47 mL de NaOH é aproximadamente 8,22.