Questão 01 -
de
são diluídos a
. A solução resultante é titulada com
de ácido. Qual o pH ao adicionar-se os volumes de titulante correspondentes a: c)
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:
Onde:
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:
Como a concentração de HCl também é 0,2000 mol/L, o volume de HCl para neutralizar isso será:
Então, o volume no ponto de equivalência é 25,00 mL.
Passo 4
A questão pede o pH quando adicionamos
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:
Já tínhamos 0,00500 mol de NaOH. Portanto, o excesso de HCl é:
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:
A concentração de H⁺ é:
Agora, calculamos o pH usando a fórmula:
Resposta
O pH ao adicionar-se
de titulante é aproximadamente
.