de
são titulados com
. Se for usada a fenolftaleína como indicador, de quantos mililitros será ultrapassado o ponto de equivalência quando ocorrer a viragem do indicador no ponto final? Admita que o pH no ponto final acusado pelo indicador seja igual a
.
Passo 1
O exercício diz que a gente tem 10,0 mL de HCl 0,10 mol/L e titula com NaOH 0,20 mol/L, usando fenolftaleína (que muda de cor exatamente quando pH = pK₍In₎). O que queremos achar é: depois de ultrapassar o ponto de equivalência, quantos mL de NaOH a mais são necessários até o pH chegar em pK₍In₎.
Matéria envolvida: titulação de ácido forte com base forte, cálculo de pH após o ponto de equivalência (excesso de OH⁻) e relação pH–pOH.
Matéria envolvida: titulação de ácido forte com base forte, cálculo de pH após o ponto de equivalência (excesso de OH⁻) e relação pH–pOH.
Passo 2
Primeiro, a gente encontra o volume de NaOH no ponto de equivalência.
Moles de HCl iniciais:
Moles de HCl iniciais:
Para neutralizar isso, precisa de 0,001 mol de OH⁻. Como [NaOH] = 0,20 mol/L, o volume no ponto de equivalência é
Passo 3
Depois do ponto de equivalência sobra OH⁻ em excesso. Se adicionarmos um volume extra
de NaOH, o número de mols de OH⁻ em excesso é
O volume total da solução será
(em mL). Convertendo para litros,
.
A concentração de OH⁻ em excesso é então
A concentração de OH⁻ em excesso é então
Passo 4
O indicador vira quando
. Como
, temos
Igualando as duas expressões de
:
Resolvendo para
:
Resposta
O volume de NaOH além do ponto de equivalência que causes a viragem da fenolftaleína é
ou, em mL, basta multiplicar por 1000.