Suponha que estamos titulando uma solução na qual o analito é
de
de
(aq) e o titulante é
de NaOH (aq). Calcule o pH da mistura nos seguinte pontos:
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um exercício de titulometria envolvendo ácido sulfúrico (
) e hidróxido de sódio (NaOH). O objetivo é calcular o pH da mistura em diferentes pontos durante a titulação. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de neutralização ácido-base, cálculos de concentração e o uso da equação do pH. Vamos dividir isso passo a passo.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as informações que temos:
- Volume do ácido sulfúrico (
): - Concentração do
: - Concentração do NaOH:
Como
é um ácido diprótico (ou seja, libera 2 prótons
por molécula), precisamos considerar essa característica na neutralização.
Passo 3
Vamos calcular a quantidade de mols de
presente:
Como cada molécula de
libera 2
, o total de mols de
é:
Passo 4
Agora, consideramos que o NaOH também tem concentração de
. Vamos analisar diferentes pontos da titulação:
- Antes do ponto de equivalência:
- Menos mols de NaOH do que necessários para neutralizar todo o ácido.
- No ponto de equivalência:
- Mols de NaOH exatamente suficientes para neutralizar o ácido.
- Após o ponto de equivalência:
- Mais mols de NaOH do que o necessário para neutralizar o ácido, criando um excesso de
.
- Mais mols de NaOH do que o necessário para neutralizar o ácido, criando um excesso de
Passo 5
1. Antes do ponto de equivalência:
Suponha que adicionamos
de NaOH. A quantidade de mols de NaOH adicionada é:
Como
libera 2
, a reação de neutralização é:
Logo, para cada mol de
, precisamos de 2 mols de NaOH.
Antes do ponto de equivalência, haverá excesso de
, então podemos calcular o pH usando:
2. No ponto de equivalência:
Aqui, a quantidade de NaOH adicionada neutraliza exatamente o ácido. Portanto:
A solução resultante será neutra (pH 7) se considerarmos apenas a neutralização. No entanto, como
é um ácido forte, o pH pode ser ligeiramente abaixo de 7 devido à hidratação dos íons.
3. Após o ponto de equivalência:
Aqui, há excesso de NaOH. A concentração de
pode ser calculada e então converter para pH usando:
Passo 6
Vamos agora calcular numericamente cada ponto. Suponha que adicionamos:
- Antes do ponto de equivalência:
de NaOH - No ponto de equivalência:
de NaOH - Após o ponto de equivalência:
de NaOH
1. Antes do ponto de equivalência (
de NaOH):
2. No ponto de equivalência (
de NaOH):
3. Após o ponto de equivalência (
de NaOH):
Resposta
- Antes do ponto de equivalência: pH ≈ 0,94
- No ponto de equivalência: pH ≈ 7,00
- Após o ponto de equivalência: pH ≈ 12,22
Exercícios relacionados
Um tampão é preparado pela adiçâo de
de ácido acético
e
de acetato de sódio em balăo volumétrico de 1,00 L.
calcule o pH desta solução depois que
de KOH é adicionado.
Suponha que estamos titulando uma solução na qual o analito é
de
de
(aq) e o titulante é
de NaOH (aq). Calcule o pH da mistura nos seguinte pontos: (1,5 pt) Após adição de
de NaOH .
Calcule a solubilidade molar do
uma solução que é: (1,0 pt) Descreva a solubilidade dessa solução em meio ácido e em meio básico.
(Dados: : base forte;
: ácido fraco)
(Dados: