Calcular o 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 NaOH 0,1000 mol L^-1 na titulação de 50,00 mL de:
(a) HNO2 0,1000 mol L^-1.

Passo 1

Vamos resolver um exercício de titulação onde vamos calcular o pH após a adição de diferentes volumes de NaOH a uma solução de HNO2. 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: HNO2, um ácido fraco com concentração de 0,1000 M.
  • Base: NaOH, uma base forte com concentração de 0,1000 M.
Temos 50,00 mL de HNO2 e vamos adicionar volumes variados de NaOH: 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 HNO2 inicial:
Mols de HNO2 = Volume times Concentração = 0,05000, L times 0,1000, mol/L = 0,00500, mol çã

Passo 4

Para cada volume de NaOH adicionado, calcularemos os mols de NaOH:
Mols de NaOH = Volume times Concentração çã
Por exemplo, para 5,00 mL:
0,00500, L times 0,1000, mol/L = 0,000500, mol

Passo 5

Determinar o excesso de ácido ou base após a reação:
  • Se os mols de NaOH forem menores que os de HNO2, 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:
HNO2 <=ftharpoons H^+ + NO2^-
Utilizamos a expressão do equilíbrio para encontrar o pH.
  • No ponto de equivalência: Todo o ácido foi neutralizado e formamos o sal NaNO2, que em solução aquosa sofre hidrólise:
NO2^- + H2O <=ftharpoons HNO2 + OH^-
Calculamos a concentração de OH^- para achar o pH.
  • Após o ponto de equivalência: Há excesso de NaOH na solução, e o pH é determinado pela concentração de OH^- em excesso.

Passo 7

Para cada volume de NaOH adicionado, aplicamos os passos anteriores:
  1. Calculamos os mols de NaOH adicionados.
  2. Verificamos se estamos antes, no ou após o ponto de equivalência.
  3. Calculamos o pH conforme a situação identificada.

Passo 8

Abaixo está a tabela com os cálculos de pH para cada volume de NaOH adicionado:
Volume de NaOH (mL) 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 NaOH 0,1000 M na titulação de 50,00 mL de HNO2 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.

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