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Exercícios Resolvidos de Titulação de Neutralização

Ver Teoria
Exercício 213456

Enunciado

Considere uma titulação de 50,00   m L de N a O H 0,0500   m o l   L - 1 com H C l   0,1000   m o l   L - 1 calcule o pH após a adição dos seguintes volumes de H C l :

  1. 10,00 mL
  2. 24,50 mL
  3. 25,00 mL
  4. 25,50 mL

Passo 1

Antes de qualquer coisa, vamos descobrir o volume necessário de N a O H para atingirmos o ponto de equivalência, assim podemos saber o tipo de cálculo que vamos usar em cada letra!

No ponto de equivalência temos:

n H C l = n N a O H

Logo:

H C l × V H C l = N a O H × V N a O H

Queremos descobrir o V H C l , então vamos isolar ele e substituir os dados:

V H C l = V N a O H N a O H H C l = 50,00   m L × 0,0500 0,1000 = 25,00   m L

Ok, então a letra (a)10,00 mL e (b) 24,50 mL acontecem antes do ponto de equivalência!

Passo 2

Vamos começar com a letra (a) então, temos uma solução com 50,00   m L de N a O H   0,0500   m o l   L - 1 com 10,00   m L de H C l   0,1000   m o l   L - 1 , como a base esta em excesso então ao invés de cálcular a concentração de H 3 O + a gente calcula a concentração de O H - !

Se N a O H = [ O H - ] e todo o H C l   adicionado reage neutralizando a base, então vamos calcular o número de mols restantes de O H - e dividir pelo volume total para achar a nova concentração:

O H - =   N a O H × V N a O H - H C l × V H C l V N a O H + V H C l

Substituindo e calculando:

O H - = 0,0500   m m o l   L - 1 × 50,00   m L -   0,1000   m m o l   L - 1 × 10,00   m L 50,00 + 10,00   m L

O H - = 2,500 × 10 - 2   m o l   L - 1

Para calcular a concentração de [ H 3 O + ] a gente usa a constante de dissociação da água, K w :

H 3 O + = K w O H - = 1,00 × 10 - 14 2,500 × 10 - 2   = 4,00 × 10 - 13

Substituindo:

p H = - log ⁡ H 3 O + = - log ⁡ 4,00 × 10 - 13

Calculando:

p H = 12,40

Passo 3

Para a letra ( b ) quando o volume de H C l é 24,50   m L para achar a concentração da hidroxila:

O H - = 0,0500   m m o l   L - 1 × 50,00   m L -   0,1000   m m o l   L - 1 × 24,50   m L 50,00 + 24,50   m L

Só mudamos o volume de H C l , agora calculando achamos:

O H - = 6,71 × 10 - 4   m o l   L - 1

Agora eu vou te mostrar uma outra forma de cálcular o pH!! Primeiro vamos calcular o pOH:

p O H = - log ⁡ O H

Substituindo e calculando:

p O H = - log ⁡ 6,71 × 10 - 4 = 3,17

Agora:

p H = 14 - p O H

Então:

p H = 14 - 3,17 = 10,83

Passo 4

Agora vamos fazer os cálculos para V H C l = 25,00   m L que é onde acontece o ponto de equivalência!!

Nesse ponto:

H 3 O + = [ O H - ]

Sabendo que:

K w = H 3 O + O H - = H 3 O + 2

Então:

H 3 O + = K w

Substituindo no pH:

p H = - log ⁡ K w

Calculando:

p H = - log ⁡ 1,00 × 10 - 14 = 7,00

Passo 5

Na letra (d) o volume adicionado de ácido é 25,50   m L , se o H 3 O + esta em excesso podemos calcular a sua concentração direto!

H 3 O + = H C l × V H C l -   N a O H × V N a O H V H C l + V N a O H

Substituindo e calculando:

H 3 O + = 0,1000   m m o l   L - 1 × 25,50   m L - 0,0500   m m o l   L - 1 × 50,00   m L   25,50   m L + 50,00   m L

H 3 O + = 6,62 × 10 - 4   m o l   L - 1

Agora calculando o pH:

p H = - log ⁡ 6,62 × 10 - 4 = 3,18

Prontinho!!!

Resposta

  1. 12,40
  2. 10,83
  3. 7,00
  4. 3,18

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