Considere a titulação de
de uma solução de
com uma solução de
. Determine o pH nos volumes de ácido adicionados que são dados a seguir, e faça um gráfico do pH contra
:
e 12 mL . (R 13,00; 12,95; 12,68; 11,96; 10,96; 7,00; 3,04; 1,75)
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de titulação juntos! A questão pede para determinarmos o pH em diferentes volumes de ácido (
) adicionados a uma solução de base (
). Vamos precisar entender conceitos de molaridade, neutralização ácido-base e cálculo de pH. Vamos lá!
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as quantidades iniciais de nossa base e ácido. Temos:
-
Base (
): - Volume:
= - Molaridade:
- Volume:
-
Ácido (
): - Molaridade:
- Molaridade:
Para cada volume de ácido adicionado, precisamos calcular quantos mols de
estão sendo adicionados.
Passo 3
Vamos calcular os mols de
que temos inicialmente:
Passo 4
Agora, para cada volume de
adicionado (
), calculamos os mols de
:
Como
está em mL, convertendo para litros:
Passo 5
Agora, para cada
, vamos determinar se temos excesso de base, excesso de ácido ou se estamos no ponto de equivalência.
- Excesso de Base: Mols de NaOH > Mols de HBr
- Ponto de Equivalência: Mols de NaOH = Mols de HBr
- Excesso de Ácido: Mols de HBr > Mols de NaOH
Passo 6
Vamos calcular o pH para cada volume de ácido adicionado:
-
: - Apenas base presente.
- pH = 13,00
-
: - Mols de HBr = 0,001 mol
- Mols de NaOH restantes = 0,0100 - 0,001 = 0,0090 mol
- Concentração de
= - pOH =
- pH =
-
: - Mols de HBr = 0,005 mol
- Mols de NaOH restantes = 0,0100 - 0,005 = 0,0050 mol
- Concentração de
= - pOH =
- pH =
-
: - Mols de HBr = 0,009 mol
- Mols de NaOH restantes = 0,0100 - 0,009 = 0,0010 mol
- Concentração de
= - pOH =
- pH =
-
: - Mols de HBr = 0,0099 mol
- Mols de NaOH restantes = 0,0100 - 0,0099 = 0,0001 mol
- Concentração de
= - pOH =
- pH =
-
: - Mols de HBr = 0,010 mol
- Mols de NaOH = 0,0100 - 0,010 = 0 mol (Ponto de equivalência)
- pH = 7,00
-
: - Mols de HBr = 0,0101 mol
- Mols de HBr em excesso = 0,0101 - 0,0100 = 0,0001 mol
- Concentração de
= - pH =
-
: - Mols de HBr = 0,012 mol
- Mols de HBr em excesso = 0,012 - 0,0100 = 0,0020 mol
- Concentração de
= - pH =
Resposta
Os valores de pH para os volumes de ácido adicionados são:
-
: pH = -
: pH = -
: pH = -
: pH = -
: pH = -
: pH = -
: pH = -
: pH =
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