Um químico preparou uma solução aquosa de ácido butanóico , ) na concentração de . Uma alíquota de 50 mL desta solução foi titulada com . Qual o pH no ponto de equivalência? Agora calcule o pH após a adição de (a) , (b) , (c) ; (d) e (e) de NaOH . , Boa Prova!

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente calcular o pH de uma solução de ácido butanóico em diferentes situações durante uma titulação com NaOH. A gente vai precisar entender sobre ácidos e bases, titulação e como calcular o pH em diferentes pontos da titulação. Vamos precisar das constantes de dissociação ácida () e da constante de ionização da água (), além de saber como calcular a quantidade de mols de ácido e base envolvidos.

Passo 2

Primeiro, vamos determinar o volume de NaOH necessário para alcançar o ponto de equivalência. Temos 50 mL de ácido butanóico 0,10 M e vamos titular com NaOH 0,20 M. A reação é: Para encontrar o volume de NaOH no ponto de equivalência, igualamos os mols de ácido aos mols de base: ááá Então, o ponto de equivalência ocorre quando adicionamos 25,0 mL de NaOH.

Passo 3

No ponto de equivalência, todo o ácido foi neutralizado, formando o íon butanoato (). Esse íon é uma base conjugada e vai reagir com a água (hidrólise), afetando o pH da solução. A reação de hidrólise é: Para calcular o pH, precisamos encontrar o da base conjugada. Sabemos que: Agora, montamos a expressão do : Assumindo que é a concentração de formada: Como é muito pequeno, podemos desconsiderar em relação a : Primeiro, precisamos encontrar a concentração de : Como , podemos encontrar o : E o pH:

Passo 4

Agora, vamos calcular o pH no ponto de equivalência: ê

Passo 5

Prontinho! Resumindo: **Resposta:** O pH no ponto de equivalência é aproximadamente 8,82.

Resposta

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