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:

(a)Aqui temos uma titulação ácido fraco-base forte. As equações utilizadas em cada região da titulação são diferentes das titulações ácido forte-base forte, portanto muito cuidado!

Pra determinar de uma solução de um ácido fraco, como o ácido benzoico, precisamos ter em mente que não podemos considerá-la igual à concentração analítica (, porque é um ácido fraco, logo não são todas as moléculas que se encontram ionizadas em água.

Pra isso, temos duas equações: uma estendida, de 2° grau, e uma simplificada, de 1° grau, mais facilmente resolvida. A primeira tem um resultado pra mais confiável, mas a segunda, quando, e somente quando, , tem um resultado muito bom também.

Como é nosso, caso, já que , será a equação de 1° grau que usaremos.

A equação do 2° grau:

Que vem da equação:

A equação do 1° grau:

Usando a equação do 1° grau pra determinar , temos:

Depois testa com a equação estendida, de 2° grau, e verifica se, de fato, a aproximação feita com a equação do 1° grau é boa ou não. Mas, por ora, pode confiar, que é sim!