Para a titulação de 70 mL do ácido tartárico (HO2 CCH(OH) CH(OH) CO2 H) 0,3 mol L^-1 com KOH 0,2 mol L^-1, indique os volumes de equivalência e o pH do primeiro ponto de inflexão.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem 70 mL de ácido tartárico (HO₂CCH(OH)CH(OH)CO₂H) com concentração de 0,3 mol/L e quer titular isso com KOH 0,2 mol/L. Nosso objetivo é descobrir qual o volume de KOH necessário para alcançar o ponto de equivalência e qual o pH nesse primeiro ponto de inflexão. Vamos precisar entender conceitos de titulação ácido-base e como calcular moles e volumes.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos mols de ácido tartárico você tem. A fórmula para isso é:
Mols = Concentração times Volume çã
Aqui, a concentração é 0,3 mol/L e o volume é 70 mL, que é igual a 0,07 L.
Mols de ácido tartárico = 0,3 , mol/L times 0,07 , L = 0,021 , mol áá

Passo 3

O ácido tartárico é um ácido diprótico, ou seja, pode doar dois prótons (H⁺) por molécula. Isso significa que cada mol de ácido tartárico pode reagir com dois mols de KOH.
Mols de KOH necessários = 2 times 0,021 , mol = 0,042 , mol á

Passo 4

Agora, vamos calcular o volume de KOH 0,2 mol/L necessário para fornecer esses 0,042 mol.
Usamos a mesma fórmula de antes:
Volume = MolsConcentração çã
Volume de KOH = 0,042 , mol0,2 , mol/L = 0,21 , L
Convertendo para mililitros:
0,21 , L = 210 , mL

Passo 5

Agora, vamos determinar o pH no primeiro ponto de inflexão. No primeiro ponto de equivalência de um ácido diprótico como o ácido tartárico, apenas um dos prótons foi neutralizado, formando o íon hidrogenotartarato H(A) rightarrow H^+ + A^- .
Para calcular o pH, precisamos usar a constante de dissociação correspondente ( Ka = [H^+][A^-][HA] ) do ácido tartárico. Supondo que [H^+] = raizKa times C (este valor pode variar), usamos a fórmula do equilíbrio ácido:
C = 0,021 , mol0,07 , L + 0,21 , L = 0,0210,28 = 0,075 , mol/L
A equação para [H^+] = raiz3.0 times 10^-2 times 0,075 approx raiz2.25 times 10^-3 approx 0,047 , mol/L é:
pH = -log(0,047) approx 1,33
Assumindo que , simplificamos para:
Onde é a concentração do íon hidrogenotartarato após a titulação.
Calculando:

Resposta

O volume de KOH necessário para alcançar o ponto de equivalência é de 210 mL e o pH no primeiro ponto de inflexão é aproximadamente 1,33.

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