Considere a titulação de
de solução de ácido acético
com uma solução de
. Calcular o pH da solução após a adição de
e
da solução padrão de base. Calcular também o pH inicial da solução (
.
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:
Passo 4
Agora, para cada volume de NaOH adicionado (25, 50 e 75 mL), vamos calcular os mols de NaOH:
Onde
é o volume de NaOH em litros.
Passo 5
Vamos fazer os cálculos para cada caso:
- Adição de 25,00 mL de NaOH:
- Adição de 50,00 mL de NaOH:
- Adição de 75,00 mL de NaOH:
Passo 6
Vamos analisar o que acontece em cada etapa:
-
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.
-
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.
-
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:
-
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.
-
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.
-
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 (
):
- Antes de qualquer adição de NaOH, temos apenas 50,00 mL de ácido acético:
- 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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desta solução foram tituladas com NaOH
, gastando, em média,
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b) Determine o valor da sua constante de dissociação.
b) Determine o valor da sua constante de dissociação.