Esboce a curva de titulação de pH vs. volume de titulante para uma titulação de 25 mL ácido acético
com solução padronizada de hidróxido de sódio
calculando seus valores para os volumes a)
, b)
) 15 mL, f) 25 mL, g) 30 mL, h) 50 mL
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para esboçarmos a curva de titulação de pH versus volume de titulante para uma titulação de 25 mL de ácido acético 0,1 mol L⁻¹ com uma solução padronizada de hidróxido de sódio (NaOH) também 0,1 mol L⁻¹. Precisamos calcular o pH para os volumes de NaOH adicionados: 0,0 mL; 2,0 mL; 5,0 mL; 10 mL; 15 mL; 25 mL; 30 mL e 50 mL.
Vamos precisar entender alguns conceitos de química ácido-base, especialmente sobre titulações de ácidos fracos com bases fortes. Vamos também usar a equação de Henderson-Hasselbalch para calcular o pH nas regiões tampão.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de ácido acético e de NaOH envolvidos. A concentração © é 0,1 mol L⁻¹ e o volume (V) será ajustado conforme adicionamos o NaOH.
A quantidade de mols (n) é dada por:
Para o ácido acético:
Passo 3
Agora, vamos considerar cada volume de NaOH adicionado e calcular o pH correspondente.
a) 0,0 mL de NaOH
Nada de NaOH foi adicionado, então temos apenas o ácido acético em solução. Vamos calcular o pH dessa solução.
O ácido acético é um ácido fraco que se ioniza segundo:
A constante de dissociação (
) do ácido acético é aproximadamente
.
Usamos a expressão de
:
Assumindo que
é a concentração de
:
Como
é muito pequeno comparado a 0,1, simplificamos para:
Então, o pH é:
Passo 4
b) 2,0 mL de NaOH
Vamos adicionar 2,0 mL de NaOH 0,1 mol L⁻¹:
O NaOH vai neutralizar parte do ácido acético:
Então, os mols restantes de ácido acético são:
A concentração após adição:
Agora, usamos a equação de Henderson-Hasselbalch:
Passo 5
c) 5,0 mL de NaOH
Vamos adicionar 5,0 mL de NaOH 0,1 mol L⁻¹:
Neutralizando o ácido:
Volume total:
Usando Henderson-Hasselbalch:
Passo 6
d) 10 mL de NaOH
Adicionando 10 mL de NaOH:
Neutralização:
Volume total:
Henderson-Hasselbalch:
Passo 7
e) 15 mL de NaOH
Adicionando 15 mL de NaOH:
Neutralização:
Volume total:
Henderson-Hasselbalch:
Passo 8
f) 25 mL de NaOH
Este é o ponto em que todo o ácido foi neutralizado. Vamos calcular o pH no ponto de equivalência.
Neutralização completa:
Volume total:
No ponto de equivalência, temos uma solução de acetato de sódio, que é a base conjugada do ácido acético. A hidrólise do acetato:
Usamos a relação:
Expressão de
:
Passo 9
g) 30 mL de NaOH
Agora, adicionamos mais NaOH além do ponto de equivalência.
Mols de NaOH em excesso:
Volume total:
Calculando o pH:
Passo 10
h) 50 mL de NaOH
Adicionando 50 mL de NaOH:
Mols de NaOH em excesso:
Volume total:
Calculando o pH:
Resposta
Os valores de pH para os volumes de NaOH adicionados são:
a) 0,0 mL: pH ≈ 2,87
b) 2,0 mL: pH ≈ 3,70
c) 5,0 mL: pH ≈ 4,16
d) 10 mL: pH ≈ 4,58
e) 15 mL: pH ≈ 4,94
f) 25 mL: pH ≈ 8,72
g) 30 mL: pH ≈ 11,96
h) 50 mL: pH ≈ 12,52
b) 2,0 mL: pH ≈ 3,70
c) 5,0 mL: pH ≈ 4,16
d) 10 mL: pH ≈ 4,58
e) 15 mL: pH ≈ 4,94
f) 25 mL: pH ≈ 8,72
g) 30 mL: pH ≈ 11,96
h) 50 mL: pH ≈ 12,52
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O que é padrão secundário? Discuta.
Exercício de Avaliativo
O elemento magnésio, cuja massa atômica na Tabela Periódica é de 24,30 u , apresenta na natureza apenas três isótopos. Um desses isótopos possui massa igual a 24 u e é encontrado na natureza com abundância de 79%. Já o isótopo de massa igual a 25 u possui uma abundância de . Qual é a massa do terceiro isótopo, o qual apresenta abundância de 11%?
a) 22,8 .
b) 25,8 .
c) 27,8 .
d) 21,8 .
e) 26,8 .
O elemento magnésio, cuja massa atômica na Tabela Periódica é de 24,30 u , apresenta na natureza apenas três isótopos. Um desses isótopos possui massa igual a 24 u e é encontrado na natureza com abundância de 79%. Já o isótopo de massa igual a 25 u possui uma abundância de
a) 22,8 .
b) 25,8 .
c) 27,8 .
d) 21,8 .
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Exercício de Avaliativo
(PUC) O número normal de subníveis existentes no quarto nível energético dos átomos é igual a:
a) 2
b) 5
c) 3
d) 1
e) 4
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a) 2
b) 5
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d) 1
e) 4