A destilação seca da madeira gera como um dos sub-produtos, uma mistura de compostos denominada ácido pirolenhoso (AP). Admite-se que essa mistura pode ser tratada como ácido acético, ou seja, é utilizada a massa molar do ácido acético para calcular o teor do AP, e o mesmo valor de pH no ponto estequiométrico em titulações ácido-base. A destilação de 250 kg de uma amostra de madeira gerou 1,75 L de AP. Uma alíquota de 5,00 mL dessa amostra, foi diluída em um balão volumétrico de , sendo retirada uma segunda alíquota de que foi titulada com solução de NaOH em , sendo gasto um volume de da solução alcalina. Pede-se: a) Qual a \% (m/v) de AP, calculada como ácido acético na amostra original? b) Qual o pH inicial (antes da primeira adição de NaOH ) e no ponto estequiométrico, considerando a titulação como ácido acético? c) Qual dos três indicadores seria mais apropriado para a titulação: Ind. A ; Ind. B ; Ind. C . Explique sua escolha.

Passo 1

Vamos resolver um exercício que envolve cálculos de química, especificamente sobre titulação ácido-base e determinação da concentração de um ácido em uma mistura. Para isso, vamos precisar entender conceitos de massa molar, diluição, equações de titulação e propriedades de indicadores ácido-base.

Passo 2

**Parte a)**: Queremos encontrar a porcentagem em massa/volume (% (m/v)) de ácido pirolenhoso (AP) na amostra original, considerando que o AP se comporta como ácido acético com massa molar de .

Passo 3

Primeiro, vamos calcular a quantidade de substância de NaOH usada na titulação. Sabemos que o volume de NaOH utilizado foi de com concentração .

Passo 4

Na reação de titulação ácido-base, a quantidade de mols de ácido (AP) é igual aos mols de NaOH usados:

Passo 5

Agora, vamos encontrar a massa de AP na alíquota de :

Passo 6

Essa massa está presente na alíquota de da solução diluída de . Para encontrar a massa na amostra diluída: çã í

Passo 7

A amostra original de AP era . Vamos calcular a porcentagem (m/v):

Passo 8

**Resposta da parte a)**: A porcentagem (m/v) de ácido pirolenhoso (AP) na amostra original é aproximadamente **0,126% (m/v)**.

Passo 9

**Parte b)**: Precisamos determinar o pH inicial da solução antes da adição de NaOH e o pH no ponto estequiométrico da titulação, considerando o AP como ácido acético.

Passo 10

O ácido acético () é um ácido fraco, que se dissocia parcialmente na água: O pH inicial pode ser calculado usando a constante de dissociação () do ácido acético, que é .

Passo 11

Primeiro, vamos calcular a concentração inicial de ácido na solução diluída. Sabemos que temos de AP em : çã

Passo 12

Usando a expressão do : Assumindo que é a concentração de dissociada:

Passo 13

No ponto estequiométrico da titulação, todo o ácido foi neutralizado, formando o sal . Como o sal de um ácido fraco com base forte é uma base conjugada, o pH será básico e pode ser calculado usando a constante de hidrólise (). A concentração de no ponto estequiométrico é igual à concentração inicial de ácido: Usando a expressão do :

Passo 14

**Resposta da parte b)**: - O pH inicial da solução é aproximadamente **3,21**. - No ponto estequiométrico da titulação, o pH é aproximadamente **8,03**.

Passo 15

**Parte c)**: Precisamos escolher o indicador mais apropriado para a titulação entre três opções, considerando suas constantes de dissociação ácida (). Os indicadores mudam de cor próximo ao seu pKa. Para uma titulação ácido-fraco com base forte, o ponto de equivalência está em pH básico (cerca de 8,03). Portanto, devemos escolher um indicador cujo pKa seja próximo desse pH. Vamos verificar os pKa dos indicadores: - Indicador A: - Indicador B: - Indicador C:

Passo 16

O indicador B tem , que está próximo ao pH do ponto de equivalência . Isso significa que sua faixa de mudança de cor abrange o pH desejado.

Passo 17

**Resposta da parte c)**: O indicador mais apropriado é o **Indicador B** (), pois sua faixa de mudança de cor está próxima ao pH do ponto estequiométrico da titulação. # Fim

Resposta

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