Um estudante está titulando uma alíquota de
de um
uma solução padrão de NaOH de concentração
, usando o indicador verde de bromocresol. Quando
da base foram adicionados, a solução mudou de amarelo para verde, e a titulação foi finalizada. Qual é o pH e o erro desta titulação assim descrita?
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um exercício de titulação ácido-base. O enunciado fala sobre um estudante que está titulando 25,00 mL de uma solução de HCl com concentração de 0,0100 mol/L usando uma base padrão de NaOH também com concentração de 0,0100 mol/L. Ele usou o indicador verde de bromocresol e observou que a solução mudou de amarelo para verde quando adicionou 24,85 mL de NaOH. Precisamos encontrar o pH nesse ponto e calcular o erro dessa titulação. Vamos precisar usar conceitos de molaridade, cálculo de moles, titulação ácido-base e porcentagem de erro.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de HCl que estamos titulando. A fórmula para calcular os mols é:
Temos:
- Concentração de HCl: 0,0100 mol/L
- Volume de HCl: 25,00 mL = 0,02500 L
Então,
Passo 3
Agora, vamos calcular a quantidade de mols de NaOH que foi adicionada durante a titulação. Usando a mesma fórmula:
Passo 4
Na titulação ácido-base, o ponto de equivalência é atingido quando a quantidade de mols de ácido é igual à quantidade de mols de base adicionada. Aqui, temos:
Como os mols de NaOH são quase iguais aos mols de HCl, estamos muito próximos do ponto de equivalência.
Passo 5
O pH no ponto de equivalência para uma titulação entre um ácido forte (HCl) e uma base forte (NaOH) é geralmente 7, porque a reação forma água e sal neutro. Porém, o indicador usado, o bromocresol verde, muda de cor em uma faixa de pH específica, geralmente entre 3,8 e 5,4. Isso significa que o ponto de equivalência detectado com esse indicador ocorre quando o pH está nessa faixa ácida.
Portanto, o pH no ponto final da titulação com bromocresol verde é aproximadamente 5,4.
Passo 6
Agora, vamos calcular o erro na titulação. O erro percentual é dado pela fórmula:
Aqui:
- Volume teórico de NaOH para neutralizar o HCl: 25,00 mL
- Volume experimental de NaOH usado: 24,85 mL
Então,
Resposta
O pH no ponto final da titulação é aproximadamente 5,4 e o erro dessa titulação é de 0,6%.