Considere a titulação de 25 mL de
com
. Calcular os valores de pH e esboçar a curva de titulação para os seguintes volumes adicionados do titulante: 25 mL de NaOH
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício trata da titulação de 25 mL de ácido acético (
) com 25 mL de hidróxido de sódio (
). A gente vai precisar entender conceitos de química ácido-base, como cálculo de pH e como funciona uma curva de titulação. Vamos calcular o pH depois de adicionar 25 mL de
e também esboçar como fica a curva de titulação nesse ponto.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que está acontecendo na titulação. Temos ácido acético, que é um ácido fraco, sendo neutralizado por uma base forte, o NaOH. A titulação é o processo onde adicionamos a base à solução ácida até que eles se neutralizem.
Passo 3
Vamos calcular quantos mols de ácido e base temos inicialmente.
-
Mols de ácido acético (
): A concentração é 0,1 mol/L e o volume é 25 mL (que é 0,025 L). -
Mols de NaOH adicionados:A concentração é 0,2 mol/L e o volume é 25 mL (0,025 L).
Passo 4
Agora, vamos ver como esses mols reagem. A reação entre o ácido acético e o NaOH é:
Essa é uma reação 1:1, ou seja, 1 mol de ácido reage com 1 mol de base.
Passo 5
Comparando os mols:
- Mols de ácido: 0,0025 mol
- Mols de base: 0,005 mol
Como a base é em excesso:
Isso significa que todo o ácido foi neutralizado e ainda sobra 0,0025 mol de NaOH na solução.
Passo 6
Agora, vamos calcular o pH da solução resultante.
Primeiro, vamos determinar a concentração de NaOH que sobra:
-
Volume total da solução:
-
Concentração de NaOH:
Como o NaOH é uma base forte, ele se dissocia completamente em íons
:
Então, a concentração de
também é 0,05 mol/L.
Passo 7
Para encontrar o pH, primeiro encontramos o pOH usando a fórmula:
Substituindo:
Agora, lembrando que:
Então:
Passo 8
Por fim, vamos esboçar a curva de titulação. Nesse ponto de 25 mL de NaOH adicionados, já passamos o ponto de equivalência (que ocorreria quando os mols de ácido e base fossem iguais). A curva apresentará um pH elevado, indicando solução básica devido ao excesso de
.
Resposta
O pH da solução após adicionar 25 mL de
é 12,7.