Enunciado

Calcular a variação no pH que ocorre quando 1,00 mmol de base forte é adicionado em 100 mL das soluções listadas no Problema 14-34. Calcular os valores com três casas decimais.

(a) H2O.

(b) HCl 0,0500 mol L-1.

(c) NaOH 0,0500 mol L-1.

(d) CH3COOH 0,0500 mol L-1.

(e) CH3COONa 0,0500 mol L-1.

(f) CH3COOH 0,0500 mol L-1 + CH3COONa 0,0500 mol L-1.

(g) CH3COOH 0,500 mol L-1 + CH3COONa 0,500 mol L-1.

Passo 1

E aí pessoal, belezinha? Vamos trabalhar em algumas questões que abordam os princípios das titulações de neutralização.

Para a resolução deste exercício analisaremos o pH antes e após a adição da base.

Item a

Inicialmente temos apenas água, que por padrão tem pH = 7,000.

Após a adição da base, teremos:

c N a O H = 1   m m o l 100   m L = 10 - 2   M

O pOH após a adição é de:

p O H = - log ⁡ 10 - 2 = 2,00 0

Que nos dá um pH de:

p H = 14,000 - 2,000 = 12,000

A variação de pH é de:

∆ p H = 1 2,0 0 0 - 7,00 0 = 5,00 0

*Note que o sinal positivo indica que a solução foi direcionada para um aumento de basicidade, que é bem lógico devido a água ter uma adição de base forte.

Passo 2

Item b

O pH inicial é dado por:

p H = - log ⁡ 0,0500 ≅ 1,301

Após a adição da base, temos que:

c H C l = 100   m L ∙ 0,0500   m o l / L - 1,00   m m o l 100   m L = 4 ∙ 10 - 2   M

O pH é dado por:

p H = - log ⁡ 4 ∙ 10 - 2 = 1 , 398

A variação de pH é de:

∆ p H = 1 , 398 - 1,301 = 0,09 7

Passo 3

Item c

O pH inicial é de 12,699. Após a adição da base, temos que:

c N a O H = 100   m L ∙ 0,0500   m o l / L + 1,00   m m o l 100   m L = 6 ∙ 10 - 2   M

O pOH é dado por:

p O H = - log ⁡ ( 6 ∙ 10 - 2 ) = 1 , 222

E daí, o pH final é:

p H = 14,000 - 1 , 222 = 12,778

A variação de pH é de:

∆ p H = 12 , 778 - 12,699 = 0,0 79

Passo 4

Item d

Inicialmente temos pH = 3,033. Adicionando uma base forte teremos:

c N a O A c = 1,00   m m o l 100   m L = 0,0 1 00   M

c H O A c = 0,0500 m o l L - 1,00   m m o l 100   m L = 0,0 4 00   M

Daí:

1,75 ∙ 10 - 5 = H 3 O + ∙ 10 - 2 4 ∙ 10 - 2 = > H 3 O + = 1,75 ∙ 10 - 5 10 - 2 ∙ 4 ∙ 10 - 2

H 3 O + = 7 , 000 ∙ 10 - 5   M

O pH é dado por:

p H = - log ⁡ 7 , 000 ∙ 10 - 5 = 4 , 155

A variação de pH é de:

∆ p H = 4 , 155 - 3 , 033 = 1 , 122

Resposta

a) 5,000

b) 0,097

c) 0,079

d) 1,122

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