Calcule o pH nos seguintes pontos para a titulação de 50,00 mL de uma solução de HCl 0,0100 mol / L com uma solução de NaOH 0,0500 mol / L e complete a tabela abaixo:
Volume <br> adicionado (mL) Concentração de <br> H3 O^+que não <br> reagiu (mol/L) Concentração de <br> OH- em excesso <br> (mol/L) pH
0,00
0,5
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
9,5
10,0
10,5
11,0
:—: :— :— :—
12,0
13,0
14,0
15,0

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão de titulação! O enunciado nos pede para calcular o pH em vários pontos durante a titulação de 50,00 mL de uma solução de HCl 0,0100 M com NaOH 0,0500 M. Vamos precisar entender conceitos de ácidos e bases, reação de neutralização, cálculo de concentrações de íons H₃O⁺ e OH⁻, e a relação entre essas concentrações e o pH. Vamos passo a passo!

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de HCl que temos inicialmente. A concentração de HCl é 0,0100 mol/L e o volume é 50,00 mL (que é 0,0500 L).
Mols de HCl = 0,0100 , mol/L times 0,0500 , L = 0,000500 , mol

Passo 3

Agora, para cada volume de NaOH adicionado, vamos calcular os mols de NaOH adicionados. A concentração de NaOH é 0,0500 mol/L.
Por exemplo, para 0,5 mL de NaOH:
Volume de NaOH = 0,5 , mL = 0,0005 , L
Mols de NaOH = 0,0500 , mol/L times 0,0005 , L = 0,000025 , mol

Passo 4

A reação de neutralização entre HCl e NaOH é:
HCl + NaOH NaCl + H2O
Isso significa que 1 mol de HCl reage com 1 mol de NaOH. Vamos comparar os mols de HCl e NaOH para ver se temos excesso de H⁺ ou de OH⁻.
Continuando com o exemplo de 0,5 mL de NaOH:
Mols de HCl restantes = 0,000500 , mol - 0,000025 , mol = 0,000475 , mol
Então, ainda temos excesso de H⁺.

Passo 5

Agora, vamos calcular a concentração de H₃O⁺ que não reagiu. O volume total da solução agora é a soma do volume inicial de HCl e do volume de NaOH adicionado.
Volume total = 50,00 , mL + 0,5 , mL = 50,5 , mL = 0,0505 , L
[H3O^+] = 0,000475 , mol0,0505 , L approx 0,00941 , mol/L

Passo 6

Como ainda temos excesso de H⁺, podemos calcular o pH diretamente:
pH = -log [H3O^+] = -log (0,00941) approx 2,03

Passo 7

Repetindo esses passos para cada volume de NaOH adicionado, preenchemos a tabela:
Volume adicionado (mL) [H₃O⁺] que não reagiu (mol/L) [OH⁻] em excesso (mol/L) pH
0,00 0,0100 0 2,00
0,5 0,00941 0 2,03
1,0 0,00883 0 2,05
2,0 0,00764 0 2,12
3,0 0,00645 0 2,19
4,0 0,00526 0 2,28
5,0 0,00407 0 2,39
6,0 0,00288 0 2,54
7,0 0,00169 0 2,77
8,0 0,00050 0 3,30
9,0 0,00000 0,000222 13,65
9,5 0,00000 0,000333 12,48
10,0 0,00000 0,000444 12,00
10,5 0,00000 0,000556 11,81
11,0 0,00000 0,000667 11,58
12,0 0,00000 0,000889 11,05
13,0 0,00000 0,001111 10,96
14,0 0,00000 0,001333 10,88
15,0 0,00000 0,001556 10,81

Resposta

Preenchemos a tabela com os valores de [H₃O⁺] que não reagiu, [OH⁻] em excesso e o pH correspondente para cada volume de NaOH adicionado durante a titulação.

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