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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 12.1 - Ex. 33cd

Suponha que 25,0 mL de uma solução 0,10 M de CH3COOH(aq) são titulados com uma solução 0,10 M de NaOH(aq). (a) Qual é o pH inicial da solução 0,10 M de CH3COOH(aq)? (b) Qual é o pH após a adição de 10,0 mL de uma solução 0,10 M de NaOH(aq)? (c) Que volume de uma solução 0,10 M de NaOH(aq) é necessário para atingir a metade do caminho até o ponto estequiométrico? (d) Calcule o pH nesse ponto. (e) Que volume de uma solução 0,10 M de NaOH(aq) é necessário para atingir o ponto estequiométrico? (f) Calcule o pH no ponto estequiométrico.

Dado: K a   C H 3 C O O H = 1,8 × 10 - 5

K w = H + ∙ O H - = 1,00 × 10 - 14

K h = K w / K a

Passo 1

(c)Pela equação do ponto estequiométrico pra reação entre CH3COOH e NaOH (proporção de 1:1), a gente determina facilmente o volume em que ele ocorre:

C 1 ∙ V 1 = C 2 ∙ V 2

0,10 ∙ 25,0 = 0,10 ∙ V 2

V 2 = 25,0   m L

Como a estequiometria de ácido e base é de 1 pra 1, e suas concentrações são iguais, era de se esperar que o ponto estequiométrico ocorresse aos 25,0 mL de base adicionados, já que são 25,0 mL iniciais de ácido. Mas como ele pede a metade desse volume, temos como resposta o volume V 2 = 12,5   m L .

Passo 2

(d)Como esse volume está na região anterior ao ponto estequiométrico, usamos a mesma fórmula que na letra (b) pra determinar o pH.

H + = K a ∙ C 1 ∙ V 1 - C 2 ∙ V 2 C 2 ∙ V 2

Calculamos:

H + = 0,000018 ∙ 0,10 ∙ 25,0 - 0,10 ∙ 12,5 0,10 ∙ 12,5 = 1,80 × 10 - 5   m o l / L

∴ p H = 4,75

Resposta

(c) V 2 = 12,5   m L

(d) ∴ p H = 4,75

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