Uma alíquota de
de NaCN é titulada com o
. A reação é:
Calcular o pH após a adição de © 25,00 mL de ácido.
Calcular o pH após a adição de © 25,00 mL de ácido.
Passo 1
Beleza, o que a questão pede é o pH de uma solução que começa com 50,00 mL de NaCN (ou seja, CN⁻ como base conjugada) e recebe 25,00 mL de HCl 0,1000 mol L⁻¹. A reação que rola é
Conteúdo: é uma titulação de base fraca (CN⁻) com ácido forte (HCl), e no meio fica um sistema tampão CN⁻/HCN.
O que vamos precisar:
O que vamos precisar:
- Calcular moles iniciais de CN⁻ e moles de HCl adicionados;
- Verificar quantos moles de CN⁻ e HCN restam/foram formados (é buffer!);
- Usar a equação de Henderson–Hasselbalch (pH = pKa + log [base]/[ácido]) para achar o pH;
- Valor de Ka do HCN (típico: Ka = 6,2×10⁻¹⁰ ⇒ pKa ≃ 9,21).
Passo 2
- Moles iniciais de CN⁻ (supondo 0,1000 M em NaCN, igual ao ácido):
- Moles de HCl adicionados:
- Na reação, CN⁻ e H₃O⁺ se consomem 1:1, gerando HCN:
- CN⁻ que sobra:
mol - HCN formado: 0{,}00250 mol
Volume total agora = 50,00 mL + 25,00 mL = 75,00 mL = 0,07500 L, mas nem precisamos das concentrações absolutas, só da razão [CN⁻]/[HCN].
Passo 3
Você percebeu que, depois de adicionar metade dos moles de CN⁻ em HCl, estamos no ponto de meia-equivalência: moles de CN⁻ = moles de HCN.
Num tampão, a equação de Henderson–Hasselbalch diz:
Num tampão, a equação de Henderson–Hasselbalch diz:
Como
,
e
O pKa do HCN vem de
:
Resposta
O pH após adicionar 25,00 mL de HCl é, portanto, 9,21.