Considere a titulação de 25 mL de CH3-COOH 0,1 mol / L com NaOH 0,2 mol / L. 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 ( CH3COOH) com 25 mL de hidróxido de sódio ( NaOH). 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 NaOH 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 ( CH3COOH):
    A concentração é 0,1 mol/L e o volume é 25 mL (que é 0,025 L).
    Mols de CH3COOH = 0,1 , mol/L times 0,025 , L = 0,0025 , mol
  • Mols de NaOH adicionados:
    A concentração é 0,2 mol/L e o volume é 25 mL (0,025 L).
    Mols de NaOH = 0,2 , mol/L times 0,025 , L = 0,005 , mol

Passo 4

Agora, vamos ver como esses mols reagem. A reação entre o ácido acético e o NaOH é:
CH3COOH + NaOH CH3COO^- + Na^+ + H2O
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:
Excesso de NaOH = 0,005 , mol - 0,0025 , mol = 0,0025 , mol
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:
    25 , mL , (CH3COOH) + 25 , mL , (NaOH) = 50 , mL = 0,05 , L
  • Concentração de NaOH:
    Concentração = 0,0025 , mol0,05 , L = 0,05 , mol/L çã
Como o NaOH é uma base forte, ele se dissocia completamente em íons OH^-:
NaOH Na^+ + OH^-
Então, a concentração de OH^- também é 0,05 mol/L.

Passo 7

Para encontrar o pH, primeiro encontramos o pOH usando a fórmula:
pOH = -log[OH^-]
Substituindo:
pOH = -log(0,05) approx 1,3
Agora, lembrando que:
pH + pOH = 14
Então:
pH = 14 - pOH = 14 - 1,3 = 12,7

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 OH^-.

Resposta

O pH da solução após adicionar 25 mL de NaOH é 12,7.

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