Calcule o pH, em cada um dos pontos, na titulação de 50,0 mL de uma solução de NaOH 0,01M com uma solução de HCl 0,1 M. Volumes de ácido adicionados: 3, 0 ; 5,0 e 7,0 mL. ( 2,0 pontos)
Dados:
l Dados: E=E^*-0,0592n log [C]^c cdot[D]^d[A]^a cdot[B]^b E=n1 E1^0+n2 E2^0(n1+n2) Kf^prime=KM Y alpha4 pH=pK1+log [HA^-][H2 A]

Passo 1

Vamos resumir o que a questão pede: Precisamos calcular o pH em três pontos diferentes durante a titulação de 50,0 mL de uma solução de NaOH 0,01 M com HCl 0,1 M. Para isso, vamos usar conceitos de titulação ácido-base, estequiometria e cálculo de pH. Vamos precisar calcular as quantidades de ácido e base, identificar se há excesso de alguma das substâncias e aplicar as fórmulas adequadas para encontrar o pH em cada situação.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos mols de NaOH temos na solução inicial. Usamos a fórmula:
n = M times V
Onde:
  • n(NaOH) = 0,01 , M times 0,050 , L = 0,0005 , mol é a molaridade
  • é o volume em litros
Então:

Passo 3

Agora, vamos calcular quantos mols de HCl são adicionados em cada volume dado (3,0 mL, 5,0 mL e 7,0 mL):
Para cada volume n(HCl) = 0,1 , M times V de HCl:
n(HCl) = 0,1 times 0,003 = 0,0003 , mol
Por exemplo, para 3,0 mL:

Passo 4

Em cada caso, vamos comparar a quantidade de HCl adicionada com a quantidade de NaOH presente para determinar se há excesso de base, ponto de equivalência ou excesso de ácido:
  • Se : excesso de NaOH (solução básica)
  • Se : ponto de equivalência (pH = 7)
  • Se : excesso de HCl (solução ácida)

Passo 5

Para 3,0 mL de HCl:
n(HCl) = 0,0003 , mol < 0,0005 , mol
Há excesso de NaOH:
n(excesso) = 0,0005 - 0,0003 = 0,0002 , mol
Volume total da solução:
Vtotal = 50,0 + 3,0 = 53,0 , mL = 0,053 , L
Concentração de NaOH não neutralizado:
[NaOH] = 0,00020,053 approx 0,00377 , M
Calculamos o pOH:
pOH = -log(0,00377) approx 2,42
E o pH:
pH = 14 - 2,42 = 11,58

Passo 6

Para 5,0 mL de HCl:
n(HCl) = 0,1 times 0,005 = 0,0005 , mol = n(NaOH)
Estamos no ponto de equivalência, onde a quantidade de ácido neutraliza exatamente a quantidade de base, resultando em uma solução neutra:
pH = 7

Passo 7

Para 7,0 mL de HCl:
n(HCl) = 0,1 times 0,007 = 0,0007 , mol > 0,0005 , mol
Há excesso de HCl:
n(excesso) = 0,0007 - 0,0005 = 0,0002 , mol
Volume total da solução:
Vtotal = 50,0 + 7,0 = 57,0 , mL = 0,057 , L
Concentração de HCl não neutralizado:
[HCl] = 0,00020,057 approx 0,00351 , M
Calculamos o pH:
pH = -log(0,00351) approx 2,46

Resposta

  • Com 3,0 mL de HCl adicionados, o pH é aproximadamente 11,58.
  • Com 5,0 mL de HCl adicionados, o pH é 7.
  • Com 7,0 mL de HCl adicionados, o pH é aproximadamente 2,46.

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