Sobre volumetria de neutralização: Gerar uma curva de titulação de 50 mL de uma solução de
com
. Calcular o pH inicial, após a adição de
de titulante.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre volumetria de neutralização! A gente vai criar uma curva de titulação para 50 mL de solução de
0,1 M com
0,2 M. Precisamos calcular o pH inicial e após adicionar 10 mL, 24,99 mL, 25 mL e 50 mL do titulante. Para isso, vamos usar conceitos de química ácido-base e cálculos de concentração.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular o pH inicial da solução de
. Como
é uma base forte, ela se dissocia completamente na água:
A concentração de
será igual à concentração de
, que é 0,1 M.
Passo 3
Para encontrar o pH, primeiro calculamos o pOH usando a fórmula:
Substituindo:
Agora, usamos a relação entre pH e pOH:
Então:
Passo 4
Agora, vamos considerar a adição de 10 mL de
0,2 M à solução de
. Primeiro, calculamos os moles de cada reagente:
- Moles de
:
- Moles de
:
Como
e
reagem em proporção 1:1:
Então, os moles restantes de
serão:
Passo 5
Agora, a concentração de
após a adição de 10 mL é:
Calculamos o pOH:
E então o pH:
Passo 6
Vamos para a adição de 24,99 mL de
. Calculamos os moles de
:
Isso quase anula todos os moles de
:
Mas como não chegou exatamente ao ponto de equivalência, ainda resta um pouquinho de
.
Vamos considerar uma diferença muito pequena, então o pH ainda será ligeiramente básico, próximo a 7.
Passo 7
No ponto de equivalência (25 mL), todo o
foi neutralizado pelo
. A solução contém apenas
, que é neutra, já que tanto
quanto
vêm de ácidos e bases fortes. Assim, o pH será 7.
Passo 8
Agora, após adicionar 50 mL de
, temos excesso de ácido. Calculamos os moles de
:
Como já usamos 0,005 mol para neutralizar a base, o excesso é:
A concentração de
é:
Calculamos o pH:
Resposta
O pH inicial é 13, após a adição de:
- 10 mL de titulante: 12,7
- 24,99 mL de titulante: próximo a 7
- 25 mL de titulante: 7
- 50 mL de titulante: 1,3