Enunciado
Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 14.Questões e Problemas - Ex. 29ab
Calcular o pH de uma solução que resulta quando 20,0 mL de ácido fórmico 0,200 mol L-1 são:
(a) diluídos a 45,0 mL com água destilada.
(b) misturados com 25,0 mL de solução de NaOH 0,160 mol L-1.
(c) misturados com 25,0 mL de solução de NaOH 0,200 mol L-1.
(d) misturados com 25,0 mL de solução de formiato de sódio 0,200 mol L-1.
Passo 1
E aí pessoal, belezinha? Vamos trabalhar em algumas questões que abordam os princípios das titulações de neutralização.
Item a
Representando o ácido fórmico por HA, temos que inicialmente a equação química é dada por:
Sendo a constante de ionização (tabelada para a reação utilizada) é:
Como temos que:
Podemos reescrever a equação como:
Que é uma equação quadrática onde a variável é a concentração molar de íons hidrônio.
A partir do que é fornecido no enunciado temos que:
Reescrevendo a equação teremos:
Resolvendo a equação quadrática temos que:
Ou:
Que é um valor não conveniente aos nossos cálculos por ser menor que zero, sendo assim descartado.
Com a concentração molar do hidrônio calculada, o pH é dado por:
Passo 2
Item b
A quantidade de mmols de base adicionada é dada por:
Como a quantidade é a mesma dos mmols de ácido fórmico, e para um ácido fraco, teremos a seguinte equação química:
Usando a constante de ionização do item anterior, calculamos a constante de dissociação pela relação:
Como temos que:
Podemos escrever a equação como:
Que é uma equação quadrática onde a variável é a concentração molar de íons hidroxila.
Temos também que:
E podemos reescrever a equação:
Daí, temos que:
Ou:
Que é um valor não conveniente aos nossos cálculos por ser menor que zero, sendo assim descartado.
Com a concentração molar da hidroxila calculada, o pOH é dado por:
E o pH é calculado da relação:
Resposta
a) 2,41
b) 8,35