Suponha que estamos titulando uma solução na qual o analito é 50,0 mL de 0,1 M de H2 SO4 (aq) e o titulante é 0,1 M de NaOH (aq). Calcule o pH da mistura nos seguinte pontos: (1,5 pt) Após adição de 110,0 mL de NaOH .

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão de titulação! Aqui, estamos trabalhando com uma solução de ácido sulfúrico ( H2SO4) que vai ser titulada com hidróxido de sódio (NaOH). Precisamos calcular o pH da mistura após adicionar 110,0 mL de NaOH a 50,0 mL de H2SO4. Para isso, vamos precisar entender como calcular as quantidades de ácido e base, como ocorre a neutralização e, por fim, como determinar o pH resultante.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de ácido sulfúrico presente. A concentração é de 0,1 M e o volume é de 50,0 mL.
Mo<=s de H2SO4 = Concentração times Volume = 0,1 , M times 0,050 , L = 0,005 , mol çã
Como o H2SO4 é um ácido diprótico, ele libera 2 mols de H^+ por mol de ácido:
Mo<=s de H^+ = 2 times 0,005 , mol = 0,010 , mol

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade de hidróxido de sódio (NaOH) adicionada. A concentração é de 0,1 M e o volume é de 110,0 mL.
Mo<=s de NaOH = 0,1 , M times 0,110 , L = 0,011 , mol
Como o NaOH é uma base forte, cada mol de NaOH fornece 1 mol de OH^-. Na reação de neutralização:
H^+ + OH^- H2O
Vamos ver quanto H^+ é neutralizado pelo OH^-:
0,011 , mol de OH^- - 0,010 , mol de H^+ = 0,001 , mol de OH^- em excesso

Passo 4

Agora, precisamos encontrar a concentração de OH^- em excesso na solução. Para isso, somamos os volumes de ácido e base adicionados:
Volume total = 50,0 , mL + 110,0 , mL = 160,0 , mL = 0,160 , L
A concentração de OH^- em excesso é:
[OH^-] = 0,001 , mol0,160 , L = 0,00625 , M

Passo 5

Para encontrar o pH, primeiro calculamos o pOH usando a relação:
pOH = -log[OH^-] = -log(0,00625) approx 2,204
Sabemos que:
pH + pOH = 14
Portanto:
pH = 14 - 2,204 approx 11,80

Resposta

O pH da mistura após a adição de 110,0 mL de NaOH é aproximadamente 11,80.

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