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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 14.Questões e Problemas - Ex. 42b

Calcular o pH após a adição de 0,00; 5,00; 15,00; 25,00; 40,00; 45,00; 49,00; 50,00; 51,00; 55,00; e 60,00 mL de HCl 0,1000 m o l   L - 1 na titulação de 50,00 mL de:

*(a) amônia 0,1000 m o l   L - 1 .

(b) hidrazina 0,1000 m o l   L - 1 .

(c) cianeto de sódio 0,1000 m o l   L - 1

Passo 1

Falaaaa moçadinha, show de bola?

Como diz o Homem de ferro “Eu tenho um plano. Ataque!”

Bora atacar esse problemaaaaaaa junto comigoo.

Para calcular a solução após a adição de de 0,00; 5,00; 15,00; 25,00; 40,00; 45,00; 49,00; 50,00; 51,00; 55,00; e 60,00 mL de HCl 0,1000 m o l   L - 1   na titulação de base fraca, A - . Temos que montar a planilha para determinar a concentração de H 3 O + ou O H - resolvendo a equação quadrática.

Antes do ponto de equivalência, a concentração de íon     A - E O H - pode ser calculada da seguinte maneira

Concentração de     H A ,

H A = c i A - × V i A - V i A - + V H C l - A -

Concentração de O H -

O H - = c i H C l × V H C l - c i H A × V H A V i H A + V H C l + H A

Substituindo o valor   A - na equação de equilíbrio para constante ácida para obter:

K w K a = O H - H A A -

= c i H C l × V H C l - c i H A × V i H A V i H A + V H C l + H A H A c i H A × V H A V i H A + V H C l - H A

Reorganizando

0 = A - 2 + c i H C l × V H C l - c i H A × V i H A V i H A + V H C l + K w K a A - - K w ( c i A - × V i A - ) K a ( V i A - + V H C l )

Partindo dessa equação, a concentração de HÁ pode ser obtida e a concentração de O H - e H 3 O + pode ser posteriormente determinada.

Passo 2

No e após o ponto de equivalência, a concentração de H A   e   A - pode ser calculada usando a seguinte fórmula

Concentração de ácido fraco, H A

H A = c i H A × V H A - c i N a O H × V N a O H V i H A + V N a O H - H 3 O +

Concentração de A -

A - = c i N a O H × V N a O H V i H A + V N a O H + H 3 O +

Substituindo o valor de A - e O H - na equação de equilíbrio para A - , para obtermos

K a = H 3 O + A - H A

= H 3 O +   c i N a O H × V N a O H V i H A + V N a O H + H 3 O + c i H A × V H A - c i N a O H × V N a O H V i H A + V N a O H - H 3 O +

0 = H 3 O + 2 + c i N a O H × V N a O H V i H A + V N a O H + K a H 3 O + - K a   c i H A × V H A - c i N a O H × V N a O H V i H A + V N a O H

Partindo da última expressão, a concentração de H 3 O + , pode ser obtida diretamente.

Sendo assim, o pH da solução pode ser obtido usando a seguinte expressão

p H = - log ⁡ H 3 O +

Passo 3

  1. Dados

Concentração de H C l = ,   c H C l = 0.1000   M

Concentração de, N H 2 N H 2 ,   c N H 3 N H 2 = 0.1000   M

Volume de, N H 2 N H 2 ,   V N H 3 N H 2 = 50.00   m L

Usando as equações do passo anterior, o pH da solução pode ser obtido antes, em e após o ponto de equivalência.

“Às vezes é preciso aprender a correr antes de começar a andar”

Resposta

Resposta nos passos.

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