Para a titulação de 50 mL do HCl 0,1 mol L^-1 com KOH 0,2 molL^-1, calcule o volume de equivalência e o pH para cada adição desta base forte conforme abaixo:
12 mL

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem 50 mL de HCl com concentração de 0,1 mol/L e vamos titular isso com KOH de 0,2 mol/L. Nosso objetivo é encontrar o volume de equivalência e o pH quando a gente adiciona 12 mL de KOH. Para isso, vamos precisar usar conceitos de molaridade e neutralização de ácidos e bases fortes.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é o volume de equivalência. É o ponto na titulação onde a quantidade de ácido é exatamente neutralizada pela base adicionada. Para encontrar esse volume, usamos a fórmula da diluição:
Ca times Va = Cb times Vb
Onde:
  • é a concentração do ácido (0,1 mol/L)
  • é o volume do ácido (50 mL)
  • é a concentração da base (0,2 mol/L)
  • é o volume da base que precisamos encontrar

Passo 3

Vamos rearranjar a fórmula para encontrar Vb = Ca times VaCb = 0,1 times 500,2 = 50,2 = 25 mL :
Então, o volume de equivalência é 25 mL. Isso significa que precisamos adicionar 25 mL de KOH para neutralizar completamente os 50 mL de HCl.

Passo 4

Agora, vamos calcular o pH após adicionar 12 mL de KOH. Primeiro, vamos encontrar quantos mols de HCl e KOH temos:
Mols de HCl = Ca times Va = 0,1 times 0,050 = 0,005 mol
Mols de KOH = Cb times Vb = 0,2 times 0,012 = 0,0024 mol

Passo 5

Na titulação, o KOH vai neutralizar o HCl presente. Então, vamos ver quanto HCl resta após a adição de KOH:
Mols de HCl restantes = 0,005 - 0,0024 = 0,0026 mol

Passo 6

Agora, vamos calcular a concentração de HCl que sobra no novo volume total da solução. O volume total é a soma dos volumes de HCl e KOH:
Volume total = 50 mL + 12 mL = 62 mL = 0,062 L
Concentração de HCl = 0,00260,062 approx 0,0419 mol/L çã

Passo 7

Como o HCl é um ácido forte, ele se dissocia completamente na água. Então, a concentração de íons [H^+] = 0,0419 mol/L é igual à concentração de HCl:
pH = -log[H^+] = -log(0,0419) approx 1,38
Para encontrar o pH, usamos a fórmula:

Resposta

O volume de equivalência é 25 mL e o pH após adicionar 12 mL de KOH é aproximadamente 1,38.

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