Considere a titulação de 20 mL de solução
com solução padrão de
. Calcule o pH da solução do titulado após a adição das seguintes quantidades de titulante: a)
; b)
; c)
e
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular o pH de uma solução de ácido clorídrico (
) após adicionar diferentes volumes de hidróxido de sódio (
). Estamos lidando com uma titulação ácido-base, que é quando vamos adicionando uma base a um ácido para ver como o pH muda. Para resolver isso, vamos precisar usar as fórmulas de concentração e o cálculo do pH.
Passo 2
a) Adição de
de
Quando não adicionamos nada de
, a solução é apenas de
. Sabemos que
é um ácido forte, ou seja, ele se dissocia completamente na água:
A concentração de
é igual à concentração da
inicial.
Agora, para encontrar o pH, usamos a fórmula:
Substituindo:
Passo 3
b) Adição de
de
Agora, adicionamos
de
à solução de
. Primeiro, vamos encontrar a quantidade de
adicionada em moles.
A reação entre
e
é:
Portanto, 0,0001 mol de
vai neutralizar 0,0001 mol de
.
Quantidade inicial de
:
Após a neutralização:
Agora, o volume total da solução:
Concentração de
restante:
Calculando o pH:
Passo 4
c) Adição de
de
Adicionando
de
:
Moles de
adicionados:
Moles iniciais de
:
Após a neutralização completa:
Neste ponto, temos equivalência, ou seja, todo o
foi neutralizado pelo
. A solução resultante é uma solução neutra de água e sal (
).
O pH da água pura é:
Passo 5
d) Adição de
de
Agora, adicionando
de
:
Moles de
adicionados:
Moles de
inicialmente:
Como a quantidade de
é maior que a de
, teremos excesso de
:
Volume total da solução:
Concentração de
:
Primeiro, calculamos o pOH:
Agora, lembrando que:
Então:
Resposta
Os valores de pH após a adição de
são:
a)
:
b)
:
c)
:
d)
: