Questão 01 - 25,00 mL de NaOH 0,2000 mol / L são diluídos a 50,00 mL. A solução resultante é titulada com HCl 0,2000 mol / L de ácido. Qual o pH ao adicionar-se os volumes de titulante correspondentes a: c) 2 VPE

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão de titulação! O enunciado fala sobre diluir uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) e depois titulá-la com ácido clorídrico (HCl). A matéria envolve conceitos de soluções, diluição, titulação ácido-base e cálculo de pH. Vamos precisar usar a fórmula de diluição, calcular o ponto de equivalência (V_PE) e depois determinar o pH após adicionar um volume específico de titulante.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a solução de NaOH que temos inicialmente. Temos 25,00 mL de NaOH com concentração 0,2000 mol/L. Como vamos diluir isso para 50,00 mL, precisamos achar a nova concentração após a diluição.
Usamos a fórmula de diluição:
C1 times V1 = C2 times V2
Onde:
  • C2 = C1 times V1V2 = 0,2000 times 25,0050,00 = 0,1000 , mol/L
Então:
A concentração da solução diluída de NaOH é de 0,1000 mol/L.

Passo 3

Agora, vamos encontrar o volume de HCl necessário para atingir o ponto de equivalência (V_PE). No ponto de equivalência, a quantidade de moles de NaOH é igual à quantidade de moles de HCl.
Calculamos os moles de NaOH na solução diluída:
nNaOH = CNaOH times VNaOH = 0,1000 , mol/L times 0,05000 , L = 0,00500 , mol
Como a concentração de HCl também é 0,2000 mol/L, o volume de HCl para neutralizar isso será:
VPE = nNaOHCHCl = 0,00500 , mol0,2000 , mol/L = 0,02500 , L = 25,00 , mL
Então, o volume no ponto de equivalência é 25,00 mL.

Passo 4

A questão pede o pH quando adicionamos 2 , VPE = 2 times 25,00 , mL = 50,00 , mL de HCl. Isso significa que vamos adicionar o dobro do volume do ponto de equivalência, ou seja:
Então, estaremos adicionando 50,00 mL de HCl.

Passo 5

Vamos agora calcular quantos moles de HCl foram adicionados e comparar com os moles de NaOH para ver quanto de HCl está em excesso.
Moles de HCl adicionados:
nHCl = CHCl times VHCl = 0,2000 , mol/L times 0,05000 , L = 0,01000 , mol
Já tínhamos 0,00500 mol de NaOH. Portanto, o excesso de HCl é:
nexcesso = nHCl - nNaOH = 0,01000 - 0,00500 = 0,00500 , mol

Passo 6

Com o excesso de HCl, podemos calcular a concentração de íons H⁺ na solução total. O volume total da solução agora é a soma do volume inicial de NaOH diluído e do volume de HCl adicionado:
Vtotal = 50,00 , mL + 50,00 , mL = 100,00 , mL = 0,10000 , L
A concentração de H⁺ é:
CH^+ = nexcessoVtotal = 0,00500 , mol0,10000 , L = 0,05000 , mol/L
Agora, calculamos o pH usando a fórmula:
pH = -log[H^+] = -log(0,05000) approx 1,30

Resposta

O pH ao adicionar-se 2 VPE de titulante é aproximadamente 1,30.

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