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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 14.Questões e Problemas - Ex. 43b

Calcular o pH após a adição de 0,00; 5,00; 15,00; 25,00; 40,00; 49,00; 50,00; 51,00; 55,00; e 60,00 mL de reagente na titulação de 50,00 mL de:

  1. ácido cloroacético 0,01000   m o l   L - 1 com N a O H   0,1000   m o l   L - 1 .

Construa as curvas de titulação com os dados.

Passo 1

Olá galerinha, prontos para resolvermos este exercício? Então vamos lá! A dissociação do ácido cloroacético é dado por:

C l C H 2 C O O H + H 2 O ⇌ C l C H 2 C O O - + H 3 O +

O valor da constante de dissociação ácida ( K a ) é encontrado no Apêndice 3:

K a = H 3 O + [ C l C H 2 C O O - ] [ C l C H 2 C O O H ] = 1,36 ∙ 10 - 3

Primeiramente iremos calcular sem adição de reagente. Então conseguimos calcular a concentração de H 3 O + para uma solução 0,1000   m o l   L - 1 do ácido cloroacético, pela seguinte equação:

H 3 O + = K a ∙ c C l C H 2 C O O H = 1,36 ∙ 10 - 3 ∙ 0,01000 = 3,69 ∙ 10 - 3   m o l / L

Com isso conseguimos calcular o valor do pH:

p H = - log ⁡ H 3 O + = - log ⁡ 1,58 ∙ 10 - 3 = 1,93

Passo 2

Quando V N a O H = 5,00   m L é o ponto de equivalência, ou seja, todo o ácido cloroacético será convertido, logo:

c C l C H 2 C O O H = 50,00 ∙ 0,01000 55,00 = 9,09 ∙ 10 - 3   m o l / L

Sendo assim conseguimos calcular a concentração de O H - através da constante de dissociação básica:

K b = K w K a = 1,00 ∙ 10 - 14 1,36 ∙ 10 - 3 = 7,35 ∙ 10 - 12

O H - = K b ∙ c C l C H 2 C O O H = 7,35 ∙ 10 - 12 ∙ 9,09 ∙ 10 - 3 = 2,59 ∙ 10 - 7   m o l / L

p O H = - log ⁡ O H - = - log ⁡ 6,06 ∙ 10 - 7 = 6,58

p H = 14 - p O H = 7,41

Passo 3

Para volumes acima de 5,00   m L de N a O H , a contribuição do ácido cloroacético é pequena. Sendo assim, teremos para 15,00   m L :

O H - = V N a O H ∙ [ N a O H ] - V ∙ C l C H 2 C O O H V t o t a l = 15,00 ∙ 0,1000 - 50,00 ∙ 0,01000 ( 15,00 + 50,00 )

O H - = 1,54 ∙ 10 - 2   m o l / L

p O H = - log ⁡ O H - = - log ⁡ 1,54 ∙ 10 - 2 = 1,81

p H = 14 - p O H = 14 - 1,81 = 12,19

Fazendo os mesmos cálculos para as seguintes concentrações, vamos obter os seguintes resultados:

Passo 4

E por fim, nossa curva de titulação:

Até mais pessoal! Espero que tenham gostado da resolução.

Resposta

Resposta no passo.

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Sugerir uma faixa de massa de amostras para o padrão primário indicado se se deseja utilizar entre 35 e 45 mL do titulante: *(a) H C l O 40,150m o lL - 1 titulado contra N a 2 C O 3 (produto C O 2 ).
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