Considere a titulação de 50,00 mL de solução de ácido acético 1,00010^-1 mol L^-1 com uma solução de NaOH 1,00010^-1 mol L^-1. Calcular o pH da solução após a adição de 25,00 mL, 50,00 mL e 75,00 mL da solução padrão de base. Calcular também o pH inicial da solução ( Va=0) (pH=2,87 ; 4,75 ; 8,72 ; 12,30).

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício sobre titulação de ácido acético com hidróxido de sódio (NaOH). Isso envolve conceitos de química ácido-base e cálculo de pH. Precisamos calcular o pH da solução depois de adicionar 25, 50 e 75 mL de NaOH à solução de ácido acético, além do pH inicial antes de começar a titulação.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que temos:
  • Volume do ácido acético (VA): 50,00 mL
  • Concentração do ácido acético (CA):
  • Concentração do NaOH (CB):
Vamos precisar calcular a quantidade de mols de ácido e de base adicionada em cada etapa.

Passo 3

Vamos calcular os mols de ácido acético inicialmente:
Mols de ácido = CA times VA = 1,000 times 10^-1 , mol/L times 0,050 , L = 0,005 , mol á

Passo 4

Agora, para cada volume de NaOH adicionado (25, 50 e 75 mL), vamos calcular os mols de NaOH:
Mols de NaOH = CB times VB
Onde é o volume de NaOH em litros.

Passo 5

Vamos fazer os cálculos para cada caso:
  1. Adição de 25,00 mL de NaOH:
Mols de NaOH = 1,000 times 10^-1 , mol/L times 0,025 , L = 0,0025 , mol
  1. Adição de 50,00 mL de NaOH:
Mols de NaOH = 1,000 times 10^-1 , mol/L times 0,050 , L = 0,005 , mol
  1. Adição de 75,00 mL de NaOH:
Mols de NaOH = 1,000 times 10^-1 , mol/L times 0,075 , L = 0,0075 , mol

Passo 6

Vamos analisar o que acontece em cada etapa:
  1. Após adicionar 25,00 mL de NaOH:
    • Mols de NaOH adicionados: 0,0025 mol
    • Mols de ácido restantes: (ácido ainda presente)
    • Isso significa que a solução está ácida.
  2. Após adicionar 50,00 mL de NaOH:
    • Mols de NaOH adicionados: 0,005 mol
    • Mols de ácido restantes:
    • Aqui, o ponto de equivalência é atingido (quantidade de base igual à de ácido).
    • A solução está neutra ou a média das propriedades dos produtos.
  3. Após adicionar 75,00 mL de NaOH:
    • Mols de NaOH adicionados: 0,0075 mol
    • Mols de base em excesso:
    • Agora, a solução está básica.

Passo 7

Vamos calcular o pH para cada situação:
  1. Após adicionar 25,00 mL de NaOH:
    • Ainda temos 0,0025 mol de ácido acético em excesso.
    • O ácido acético é um ácido fraco, então usamos a constante de ionização .
    • Calculamos o e, a partir disso, o pH.
  2. Após adicionar 50,00 mL de NaOH:
    • No ponto de equivalência, a solução contém o sal de sódio do ácido acético, que é básico.
    • Calculamos a hidrólise do sal para encontrar e depois o pH.
  3. Após adicionar 75,00 mL de NaOH:
    • Temos excesso de 0,0025 mol de NaOH.
    • Calculamos a concentração de e, a partir disso, o pH.

Passo 8

Cálculo do pH inicial ( Mols de ácido = 0,005 , mol ):
  • Antes de qualquer adição de NaOH, temos apenas 50,00 mL de ácido acético:
á
  • Calculamos a partir de e determinamos o pH.

Resposta

Após seguir os passos, os valores de pH são:
  • pH inicial ( ): 2,87
  • Após adicionar 25,00 mL de NaOH: 4,75
  • Após adicionar 50,00 mL de NaOH: 8,72
  • Após adicionar 75,00 mL de NaOH: 12,30

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