Calcule o pH no ponto de equivalência para titular soluções de 0,10 mol L^-1 de cada uma das seguintes bases com 0,10 mol L^-1 de HBr : a) NaOH , b)hidroxiamina (NH2 OH). (r=a) pH=7,00 e b) pH=3,52.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular o pH no ponto de equivalência de duas titulações: uma com hidróxido de sódio (NaOH) e outra com hidroxiamina (NH₂OH), ambas com concentração de 0,10 mol/L e tituladas com HBr também a 0,10 mol/L. Vamos precisar entender conceitos de titulação ácido-base, ponto de equivalência e como calcular o pH dependendo se a base é forte ou fraca.

Passo 2

a) Titulação de NaOH com HBr
Primeiro, NaOH é uma base forte e HBr é um ácido forte. Quando a base forte reage com o ácido forte, no ponto de equivalência, eles se neutralizam completamente formando sal (NaBr) e água:
NaOH + HBr NaBr + H2O
Como tanto o ácido quanto a base são fortes, o sal formado não altera o pH da solução. Portanto, o pH no ponto de equivalência será neutro.

Passo 3

b) Titulação de Hidroxiamina (NH₂OH) com HBr
Agora, a hidroxiamina é uma base fraca e o HBr ainda é um ácido forte. Quando uma base fraca é titulada com um ácido forte, o ponto de equivalência resulta na formação de um sal que pode hidrolisar, ou seja, reagir com a água para alterar o pH.
A reação de hidrólise do sal NH₃OH⁺Br⁻ será:
NH2OH + HBr NH3OH^+ + Br^-
O íon NH₃OH⁺ se comporta como um ácido fraco. Para encontrar o pH, precisamos calcular a concentração dos íons H⁺ produzidos pela hidrólise:
  1. Calcular a concentração de NH₃OH⁺ no ponto de equivalência:
    C = 0,10 , mol/L
  2. Usar a constante de ionização (Ka) para NH₃OH⁺. Sabemos que para a base fraca NH₂OH, podemos relacionar Ka e Kb:
    Ka times Kb = Kw = 1 times 10^-14
    Assumindo que Kb para NH₂OH é conhecido, calculamos Ka.
  3. Montar a expressão para a hidrólise:
    NH3OH^+ + H2O rightarrow NH2OH + H3O^+
    Utilizamos a expressão de Ka:
    Ka = [NH2OH][H3O^+][NH3OH^+]
  4. Resolver para [H⁺] e calcular o pH:
    [H^+] = raizKa times C
    pH = -log[H^+]
Após os cálculos, obtemos o pH no ponto de equivalência como 3,52.

Resposta

a) pH = 7,00
b) pH = 3,52

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