-
- Quando
de uma solução aquosa de NaOH são adicionados a
de água contendo
de ácido cicloexilaminoetanossulfônico
(
), o pH resultante é 9,4 . Calcule a molaridade da solução de NaOH .
- Quando
de uma solução aquosa de NaOH são adicionados a de água contendo de ácido cicloexilaminoetanossulfônico ( ), o pH resultante é 9,4 . Calcule a molaridade da solução de NaOH .
Passo 1
O que o enunciado nos dá e o que pede:
- Volume da solução de NaOH adicionada:
. - Volume da água onde estava o ácido:
. - Massa do ácido cicloexilaminoetanossulfônico:
. - Massa molar do ácido:
. -
. - pH final da mistura:
.
O enunciado pede a molaridade (concentração molar) da solução de NaOH que foi adicionada.
Passo 2
Calcular as mols iniciais do ácido (antes da adição de NaOH). Usamos a fórmula
Substituindo:
Calculando (dividindo) obtemos, com arredondamento conveniente,
Passo 3
Entender a química do sistema e a equação que vamos usar.
- O ácido é monoprotico aqui (uma função ácido — grupo
que doa um próton), então cada mol de neutraliza 1 mol de e produz 1 mol de sua base conjugada :
- Após a adição parcial de
forma-se um par conjugado cujo pH é dado pela equação de Henderson–Hasselbalch:
Aqui
e
são concentrações finais. Como ambas estão dissolvidas no mesmo volume final, a razão de concentrações é igual à razão de mols:
Passo 4
Expressar a razão molar a partir do pH e do
. Defina
Substituindo os valores:
Passo 5
Relacionar
e
com a quantidade de NaOH adicionada.
- Se
é o número de mols de adicionados, então após reação (assumindo que foi totalmente consumido pela neutralização parcial):
- Usando
e resolvendo para :
Passo 6
Calcular numericamente
.
- Já temos
e .
Passo 7
Converter o volume de NaOH para litros e calcular a molaridade da solução de NaOH.
- Volume de NaOH:
. - Molaridade
.
Passo 8
Interpretação rápida e ânimo: o resultado faz sentido numericamente (aproximadamente metade do ácido foi neutralizada, já que o pH está muito próximo do pKa) — isso dá uma concentração moderada de NaOH. Você está indo bem; passos como converter unidades, usar Henderson–Hasselbalch e montar a equação de balanço de mols são as peças-chave que costumam cair na prova.