Para a titulação de da base fraca metilamina com o ácido acético , calcule o volume do ponto de equivalência e o do ponto de equivalência.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre a titulação de uma base fraca, a metilamina ( ), com um ácido, o ácido acético. Precisamos calcular dois pontos:
  1. O volume de ácido acético necessário para chegar ao ponto de equivalência.
  2. O pH nesse ponto de equivalência.
Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de titulação ácido-base, cálculo de moles e entender como calcular o pH em soluções resultantes de titulações envolvendo ácidos e bases fracos.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos moles de metilamina temos na solução inicial. A fórmula para calcular moles é:
çã
Dado que a concentração da metilamina é e o volume é (ou ):

Passo 3

No ponto de equivalência, a quantidade de ácido adicionado é exatamente igual à quantidade de base presente. Ou seja, precisamos adicionar de ácido acético.
A concentração do ácido acético é . Usamos novamente a fórmula de moles para encontrar o volume necessário:
çã

Passo 4

Agora, vamos calcular o pH no ponto de equivalência. Nesse ponto, formamos um sal resultante da reação entre a base fraca (metilamina) e o ácido fraco (ácido acético), especificamente o acetato de metilamônio ( e ).
Como tanto a base quanto o ácido são fracos, o pH não será neutro. Precisamos usar a relação entre as constantes de dissociação ácida ( ) e básica ( ) dadas:
A fórmula para calcular o pH nesse caso é:
Primeiro, calculamos os valores de e :
Substituindo na fórmula do pH:

Resposta

O volume de ácido acético necessário para alcançar o ponto de equivalência é de 12,5 mL e o pH nesse ponto é aproximadamente 7,65.

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