Enunciado
Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 15.Questões e Problemas - Ex. 27
Gerar uma curva para a titulação de 50,00 mL de uma solução na qual a concentração de NaOH é 0,1000 mol L1 e que para a hidrazina é 0,0800 mol L1. Calcular o pH após a adição de 0,00; 10,00; 20,00; 24,00; 25,00; 26,00; 35,00; 44,00; 45,00; 46,00; 50,00 mL de HClO4 0,2000 mol L1
Passo 1
Neste exercício, devemos gerar uma curva de titulação para a titulação de 50,00 mL de solução que é 0,1000 M em NaOH, e 0,08000 \text{ M}0,08000 M em hidrazina com 0,2000 M de HClOX. O volume dos valores do titulante adicionados são 0,00 mL, 10,00 mL, 20,00 mL, 24,00 mL, 25,00 mL, 26,00 mL, 35,00 mL, 44,00 mL, 45,00 mL, 46,00 mL e 50,00 mL.
Em primeiro lugar, vamos determinar os valores de pH antes do ponto de equivalência. Neste caso, precisamos calcular com a concentração de OH− antes do ponto de equivalência, pois a solução titulada é a base. Isso significa que, em primeiro lugar, devemos determinar as concentrações de equilíbrio dos íons hidróxido.
A constante de dissociação de bases da hidrazina é um valor minuto comparado ao valor de uma base forte ( é considerado 11). Portanto - além do ponto de equivalência e dos outros dois pontos que o cercam - a contribuição da hidrazina para a concentração total de íons hidróxido é insignificante.
Portanto, além do 4º, 5º e 6º pontos, não vamos calcular com a formação de íons hidróxido devido à reação da água com a hidrazina. A equação química da reação de neutralização do ácido forte e da base é dada como:
Antes do ponto de equivalência
Vamos demonstrar o cálculo para pOH em um caso antes do ponto de equivalência, então deixemos o resto para o software de planilhas usando a mesma fórmula. Em primeiro lugar, devemos determinar o número de moles de hidróxido de sódio em solução:
Então, devemos determinar o número de mols de ácido perclórico em solução:
Passo 2
Um mol de ácido perclórico reage com um mol de hidróxido de sódio. Portanto, a diferença entre os dois valores produz o número de mols de OH− em solução.
Vamos agora determinar a concentração de equilíbrio de íons hidróxido pela seguinte fórmula.
A partir deste valor, podemos determinar o pOH da solução
E por último, o pH é dado como:
O cálculo com os três primeiros passos é realizado desta forma. Vamos indicar os resultados até a determinação do número de mols de NaOH em solução após a titulação.
E também vamos indicar a determinação do pH também:
Após o ponto de equivalência
Vamos demonstrar o cálculo para a concentração do pH em um caso após o ponto de equivalência, então deixemos o resto para o software de planilha usando a mesma fórmula. Em primeiro lugar, devemos determinar o número de moles de hidróxido de sódio em solução:
Então, devemos determinar o número de mols de ácido perclórico em solução:
Um mol de ácido perclórico reage com um mol de hidróxido de sódio. Portanto, a diferença entre os dois valores produz o número de mols de H+ em solução
Vamos agora determinar a concentração de equilíbrio de íons hidróxido pela seguinte fórmula.
A partir deste valor, podemos determinar o pH da solução
O cálculo com os últimos cinco passos é feito desta forma. Vamos indicar os resultados até a determinação do número de mols de em solução após a titulação.
E também vamos indicar a determinação dos valores de pH também:
Passo 3
Em torno do ponto de equivalência
Como você pode ver, os três pontos (ao redor e no) ponto de equivalência) ainda não foram indicados. Nesta parte, não assumimos mais que a contribuição da hidrazina para a concentração do íon hidróxido é desprezível.
Portanto, vamos determinar a concentração dos valores de hidróxido provenientes da hidrazina. Como o value for minúsculo, podemos usar a fórmula simplificada para isso:
Após a adição de 24,00 mL de titulante, esse valor (corrigido com a mudança de volume é adicionado à concentração de íons hidróxidos derivada do hidróxido de sódio:
Após a adição de 25,00 mL de titulante, esse valor representa toda a concentração de íons hidróxido:
Após a adição de 26,00 mL de titulante, esse valor é subtraído da concentração de prótons derivada do ácido perclórico:
Portanto, ao final, vamos indicar todos os dados calculados pela planilha começando pela indicação dos resultados até a determinação do número de mols de em solução após a titulação:
Resposta
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