Em que ponto em uma curva de titulação de um ácido fraco com uma base forte a capacidade tamponante máxima é atingida? Explique.
Passo 1
Vamos resolver uma questão sobre curvas de titulação, especificamente sobre quando a capacidade tamponante é máxima durante a titulação de um ácido fraco com uma base forte. Para isso, vamos precisar entender conceitos como ácido fraco, base forte, curva de titulação e capacidade tamponante.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar o que é uma curva de titulação. É um gráfico que mostra como o pH de uma solução muda conforme adicionamos uma base forte a um ácido fraco. Durante essa titulação, há diferentes regiões onde a solução age como um tampão, ou seja, resiste a mudanças no pH.
Passo 3
A capacidade tamponante é a habilidade de uma solução em manter seu pH constante quando pequenas quantidades de ácido ou base são adicionadas. Essa capacidade depende da concentração do ácido e da base conjugada presentes na solução.
Passo 4
No caso de um ácido fraco sendo titulado com uma base forte, a capacidade tamponante é máxima quando as concentrações do ácido fraco (
) e da sua base conjugada (
) são iguais. Esse ponto ocorre no meio do ponto de equivalência da titulação.
Passo 5
O ponto de equivalência é onde a quantidade de base adicionada é suficiente para neutralizar todo o ácido presente. Portanto, o meio do ponto de equivalência é quando metade do ácido foi neutralizado, ou seja, quando
.
Resposta
A capacidade tamponante máxima é atingida no meio do ponto de equivalência da curva de titulação, ou seja, quando as concentrações do ácido fraco e de sua base conjugada são iguais (
).