Uma alíquota de 3,000 mL de um reagente P.A., um ácido monoprótico que o fabricante alega ter um teor de 99 %(m / m), foi diluída para 250,0 mL. Alíquotas de 20,00 mL desta solução foram tituladas com NaOH 0,1663 mol L^-1, gastando, em média, 17,40 mL 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.

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 ( Ka) 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 ( C1) pode ser calculada usando a fórmula de diluição:
C1 times V1 = C2 times V2
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:
n = C times V
Onde:
  • C é a concentração do NaOH: 0,1663 mol/L
  • V é o volume usado: 17,40 mL = 0,01740 L
Então:
nNaOH = 0,1663 , mol/L times 0,01740 , L = 0,00289 , mol
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:
Cácido = nV = 0,00289 , mol0,02000 , L = 0,1445 , mol/L á

Passo 5

Com a concentração do ácido e o pH inicial da solução (2,86), podemos encontrar a concentração de íons hidrogênio ( [H^+]):
[H^+] = 10^-pH = 10^-2,86 approx 1,38 times 10^-3 , mol/L
Sabendo que para um ácido monoprotônico, a expressão da constante de dissociação ( Ka) é:
Ka = [H^+][A^-][HA]
Como o ácido é pouco dissociado, podemos aproximar [A^-] approx [H^+] e [HA] approx Cácidoá.
Então:
Ka = (1,38 times 10^-3)^20,1445 approx 1,32 times 10^-5

Resposta

A constante de dissociação ( Ka) do ácido é aproximadamente 1,32 times 10^-5.

Exercícios relacionados