O ácido malônico é bastante utilizado em sínteses orgânicas. No laboratório, o volume de 100 mL deste ácido dicarboxílico foi titulado com solução de
. Calcule o pH quando 100 mL do ácido
for titulado com os seguintes volumes de NaOH adicionado:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g) Desenhe a curva de titulação com os valores obtidos
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g) Desenhe a curva de titulação com os valores obtidos
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre titulação do ácido malônico. A gente vai trabalhar com química de equilíbrios, especificamente titulação ácido-base. Precisamos entender como o NaOH adiciona-se ao ácido malônico e como isso afeta o pH da solução.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o ácido malônico é um ácido dicarboxílico, ou seja, tem dois grupos carboxila que podem liberar prótons (H⁺). As constantes de dissociação são
e
. Isso significa que o primeiro próton é mais fácil de remover que o segundo.
Passo 3
Vamos calcular a quantidade de mols de ácido e de NaOH. O volume do ácido é 100 mL (0,100 L) com concentração 0,100 mol/L:
A concentração de NaOH é 0,200 mol/L.
Passo 4
Vamos analisar cada caso de volume de NaOH adicionado.
a)
Sem adicionar NaOH, temos só o ácido malônico. Precisamos calcular o pH da solução do ácido diprotico.
Usamos a primeira constante de dissociação:
Como não temos NaOH adicionada, calculamos o pH considerando apenas a primeira dissociação.
Assumindo que
, temos:
Resolvendo:
Resposta
a) Quando
, o pH é aproximadamente 1,81.