04. Pós-Equivalência
Neste ponto, o pH é determinado pelo excesso de NaOH adicionado ao sistema após o ponto de equivalência. A presença de A pouco influencia o pH do meio. Assim, a equação que determina o excesso de NaOH no meio apresenta-se da seguinte forma:
Após a determinação de o pH será calculado conforme,
Considere a adição de 30 mL de NaOH e determine o pH.
Passo 1
O enunciado pede para determinar o pH depois da adição de
de NaOH ao sistema, sabendo que o ponto de equivalência corresponde a
de NaOH. As informações relevantes que temos são:
- concentração do titulante (NaOH):
; - volume de NaOH adicionado:
; - volume de NaOH no ponto de equivalência:
.
O que se pede: calcular o pH da solução após a adição dede NaOH (ou seja, no regime pós-equivalência, quando há excesso de base forte).
Passo 2
Ideia física e fórmula: depois do ponto de equivalência a solução é dominada pelo excesso de
proveniente do NaOH. Para achar a concentração de
no meio procedemos assim:
- calcular os mols de
adicionados; - subtrair os mols consumidos para neutralizar o ácido (igual aos mols de NaOH usados até o ponto de equivalência);
- dividir o excesso de mols de
pelo volume total da solução após a adição.
Escrevendo em fórmulas (toda matemática em unidades de volume convertidas para litros):
onde
(usado aqui conforme o enunciado / fórmula dada).
Passo 3
Converter volumes para litros e calcular os mols (mostrando contas passo a passo):
Mols de
adicionados:
Mols de NaOH (que neutralizaram o ácido) até o ponto de equivalência:
Excesso de mols de
:
Passo 4
Calcular a concentração de
dividindo o excesso de mols pelo volume total:
Observação rápida de simplificação: usando volumes em mL teria sido
.
Passo 5
Converter
em pH. Primeiro encontramos o
:
Substituindo
:
Usando propriedades do logaritmo:
logo
Agora o
(assumindo
a
):
Passo 6
Comentário final e verificação rápida: o resultado
faz sentido porque estamos em pós-equivalência com excesso de base forte (pH básico bem acima de 7). Arredondei para duas casas decimais, que é um formato usual em química analítica.