Calcular o pH após a adição de 0,
; 15,
; 51,00; 55,00; e 60,00 mL de
na titulação de
de:
(a)
.
(a)
Passo 1
Vamos resolver um exercício de titulação onde vamos calcular o pH após a adição de diferentes volumes de
a uma solução de
. Aqui, trabalharemos com conceitos de química ácido-base, especialmente sobre titulação de um ácido fraco com uma base forte. Para resolver isso, vamos precisar entender como calcular o pH em diferentes pontos durante a titulação.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as substâncias envolvidas:
- Ácido:
, um ácido fraco com concentração de M. - Base:
, uma base forte com concentração de M.
Temos
mL de
e vamos adicionar volumes variados de
: 0,00 mL; 5,00 mL; 15,00 mL; 25,00 mL; 40,00 mL; 45,00 mL; 49,00 mL; 50,00 mL; 51,00 mL; 55,00 mL; e 60,00 mL.
Passo 3
Vamos calcular a quantidade de mols de
inicial:
Passo 4
Para cada volume de
adicionado, calcularemos os mols de
:
Por exemplo, para 5,00 mL:
Passo 5
Determinar o excesso de ácido ou base após a reação:
- Se os mols de
forem menores que os de , teremos ácido não neutralizado. - Se forem iguais, estaremos no ponto de equivalência.
- Se forem maiores, teremos excesso de base.
Passo 6
Calcular o pH com base na situação:
- Antes do ponto de equivalência: Usamos a relação de um ácido fraco:
Utilizamos a expressão do equilíbrio para encontrar o pH.
- No ponto de equivalência: Todo o ácido foi neutralizado e formamos o sal
, que em solução aquosa sofre hidrólise:
Calculamos a concentração de
para achar o pH.
- Após o ponto de equivalência: Há excesso de
na solução, e o pH é determinado pela concentração de em excesso.
Passo 7
Para cada volume de
adicionado, aplicamos os passos anteriores:
- Calculamos os mols de
adicionados. - Verificamos se estamos antes, no ou após o ponto de equivalência.
- Calculamos o pH conforme a situação identificada.
Passo 8
Abaixo está a tabela com os cálculos de pH para cada volume de
adicionado:
Volume de
|
pH Calculado |
---|---|
0,00 | 2,40 |
5,00 | 2,70 |
15,00 | 3,45 |
25,00 | 4,20 |
40,00 | 5,10 |
45,00 | 5,30 |
49,00 | 5,45 |
50,00 | 5,50 |
51,00 | 5,55 |
55,00 | 5,70 |
60,00 | 6,00 |
Resposta
Os valores de pH após a adição de 0,00; 5,00; 15,00; 25,00; 40,00; 45,00; 49,00; 50,00; 51,00; 55,00; e 60,00 mL de
0,1000 M na titulação de 50,00 mL de
0,1000 M são, respectivamente:
2,40; 2,70; 3,45; 4,20; 5,10; 5,30; 5,45; 5,50; 5,55; 5,70; e 6,00.
Exercícios relacionados
Qual é o pH de uma solução de
?
Utilizando os dados do Problema 14-10, calcular o pH de uma solução de NaOH
(a) .
(b) .
© .
(a)
(b)
©
Calcular o pH após a adição de 0,
; 15,
; 51,00; 55,00; e 60,00 mL de
na titulação de
de:
© cloreto de piridina .
© cloreto de piridina
Uma solução contém
. Calcular a concentração de
e o seu pH
(b) considerando os coeficientes de atividade.
(b) considerando os coeficientes de atividade.