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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. 34cd

Suponha que 30,0 mL de uma solução 0,20 M de C6H5COOH(aq) são titulados com uma solução 0,30 M de NaOH(aq). (a) Qual é o pH inicial da solução 0,20 M de C6H5COOH(aq)? (b) Qual é o pH após a adição de 15,0 mL de uma solução 0,30 M de KOH(aq)? (c) Que volume de uma solução 0,30 M de KOH(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 0,30 M de KOH(aq) é necessário para atingir o ponto estequiométrico? (f) Calcule o pH no ponto estequiométrico.

Dado: K a   C 6 H 5 C O O H = 6,5 × 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 C6H5COOH e NaOH (proporção de 1:1, pois o ácido benzoico é um ácido monoprótico), a gente determina facilmente o volume em que ele ocorre:

C 1 ∙ V 1 = C 2 ∙ V 2

0,20 ∙ 30,0 = 0,30 ∙ V 2

V 2 = 20,0   m L

Mas, como ele pede a metade desse volume, temos como resposta o volume V 2 = 10,0   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 + = 0,000065 ∙ 0,20 ∙ 30,0 - 0,30 ∙ 10,0 0,30 ∙ 10,0 = 6,50 × 10 - 5   m o l / L

∴ p H = 4,19

Resposta

(a) ∴ V 2 = 10,0   m L .

(b) ∴ p H = 4,19

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