Uma alíquota de
de um reagente P.A., um ácido monoprótico que o fabricante alega ter um teor de
, foi diluída para
. Alíquotas de
desta solução foram tituladas com NaOH
, gastando, em média,
do titulante até a viragem do indicador fenolftaleína, com um erro desprezível em relação ao ponto de equivalência. Sabendo que o pH da solução antes da adição do titulante era 2,86, pede-se:
b) Determine o valor da sua constante de dissociação.
b) Determine o valor da sua constante de dissociação.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma mistura com ácido monoprótico que foi diluída e depois titulada com NaOH. O objetivo aqui é encontrar a constante de dissociação (
) desse ácido. Para isso, vamos precisar usar conceitos de titulação ácido-base e equilíbrio químico.
Passo 2
Primeiro, vamos descobrir a concentração do ácido na solução diluída. Sabemos que 3,000 mL de ácido 99% foram diluídos para 250,0 mL. Então, a concentração inicial (
) pode ser calculada usando a fórmula de diluição:
Mas antes, precisamos considerar que o ácido é 99% pesado. Isso significa que em 3,000 mL, temos 99% de massa de ácido puro.
Passo 3
Vamos calcular a quantidade de mols de NaOH usados na titulação para encontrar a concentração do ácido. Usamos a fórmula:
Onde:
-
é a concentração do NaOH: 0,1663 mol/L -
é o volume usado: 17,40 mL = 0,01740 L
Então:
Como a reação é 1:1 (ácido mono), isso significa que temos 0,00289 mol de ácido nos 20,00 mL titulados.
Passo 4
Agora, vamos encontrar a concentração molar do ácido na solução diluída:
Passo 5
Com a concentração do ácido e o pH inicial da solução (2,86), podemos encontrar a concentração de íons hidrogênio (
):
Sabendo que para um ácido monoprotônico, a expressão da constante de dissociação (
) é:
Como o ácido é pouco dissociado, podemos aproximar
e
.
Então:
Resposta
A constante de dissociação (
) do ácido é aproximadamente
.