Uma amostra de
de
é titulada com
(ácido perclórico)
. Determine o pH após a adição dos seguintes volumes de ácido:
mL e
.
Passo 1
O enunciado pede: determinar o pH de uma solução durante uma titulação de uma amostra de
por
após a adição de vários volumes de ácido. Volumes de ácido a considerar:
.
Dados fornecidos:
O que se pede para cada volume: o pH após aquela adição.
Passo 2
Plano geral (sem calcular ainda): a reação entre
e
é uma neutralização completa e simples:
É reação estequiométrica
entre mols de base e mols de ácido. Procedimento para cada caso:
- Calcular os mols iniciais de
usando . - Calcular os mols de
adicionados para o volume dado. - Comparar mols: se mols base > mols ácido → sobra
(solução básica); se mols ácido > mols base → sobra (solução ácida); se iguais → ponto de equivalência (solução neutra de sal de ácido forte e base forte). - Calcular os mols em excesso e transformá-los em concentração dividindo pelo volume total final (soma dos volumes).
- Converter concentração de
em pOH via e então em pH por . Se houver excesso de , usar .
Observação: todas as volumes devem ser convertidos para litros antes de.
Passo 3
Calcular os mols iniciais de
:
Passo 4
Caso 1 — adição de
de
.
Mols de ácido adicionados:
Comparação:
(base)
(ácido), sobra base. Mols de
em excesso:
Volume total final:
Concentração de
:
Calcular
e
:
Passo 5
Caso 2 — adição de
de
.
Mols de ácido:
Comparação:
(base)
(ácido), sobra base. Mols de
em excesso:
Volume total:
Concentração de
:
Calcular
e
:
Passo 6
Caso 3 — adição de
de
.
Mols de ácido:
Comparação:
(base)
(ácido), sobra base. Mols de
em excesso:
Volume total:
Concentração de
:
Calcular
e
:
Passo 7
Caso 4 — adição de
de
.
Mols de ácido:
Comparação:
→ exatamente igual aos mols de ácido adicionados. Isso é o ponto de equivalência: não sobra nem
nem
livre; a solução contém o sal
(sal de ácido forte e base forte) e água, que é neutra (a 25 °C). Logo:
Passo 8
Caso 5 — adição de
de
.
Mols de ácido:
Comparação:
, sobra ácido. Mols de
em excesso:
Volume total:
Concentração de
:
Calcular
:
Resposta
pH após
de ácido:
pH após de ácido:
pH após de ácido:
pH após de ácido:
pH após de ácido:
pH após
pH após
pH após
pH após