Qual é o pH no ponto de equivalência quando de uma solução de anilina é titulada com uma solução de ?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química! A gente tem 50,00 mL de uma solução de anilina ( ) com concentração de 0,2000 mol/L e vamos titulá-la com HCl 0,1000 mol/L. Nosso objetivo é encontrar o pH no ponto de equivalência dessa titulação. Para isso, vamos precisar entender sobre ácidos e bases, especialmente sobre como as bases fracas reagem com ácidos fortes.

Passo 2

Primeiro, vamos achar quantos mols de anilina e HCl temos. Usamos a fórmula:
çã
Para a anilina:
Para o HCl:
No ponto de equivalência, os mols de HCl são iguais aos mols de anilina, então:

Passo 3

No ponto de equivalência, toda a anilina foi neutralizada pelo HCl, formando um sal chamado chloridroanilina ( ). Esse sal é a base conjugada da anilina. Como a anilina é uma base fraca, o sal formado vai hidrolisar na água, ou seja, vai reagir com a água:
Isso vai gerar íons hidronio ( ), fazendo com que a solução seja ácida.

Passo 4

Agora, vamos calcular a concentração do íon no ponto de equivalência. O volume total da solução é:
A quantidade de mols de é 0,01000 mol, então a concentração é:

Passo 5

Precisamos encontrar a constante de hidrólise ( ) para a chloridroanilina. Sabemos que:
Onde e da anilina é . Então:

Passo 6

Agora, usamos a expressão para na hidrólise:
Como a hidrólise gera mol/L de :
Assumimos que é pequeno e simplificamos:

Passo 7

Agora, calculamos o pH usando a concentração de :

Resposta

O pH no ponto de equivalência é aproximadamente 2,89.

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Para a seguinte reação,
Como o rendimento de no equilíbrio é afetado:
(a) pelo aumento de
(b) pelo aumento da temperatura;
© pela remoção de ;
(d) pela diminuição da pressão total;
(e) pela remoção de parte do ;
(f) pela adição de um catalisador?
Considere o seguinte equilibrio, para o qual Como cada uma das seguintes variações afetará a mistura em equilíbrio dos três gases?
(a) é adicionado ao sistema;
(b) A mistura da reação é aquecida;
© O volume do recipiente de reação é dobrado;
(d) um catalisador é adicionado à mistura;
(e) a pressão total do sistema é aumentada adicionando-se um gás nobre;
(f) é removido do sistema.
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