Uma amostra de 40 mL de uma solução 0,0100 mol cdot L^-1 em ácido acético é titulada com 0,0200 mol cdot L^-1 de NaOH . Calcule o pH após a adição de (a, b, c, d) da solução de NaOH .
30,0 mL Resp.: 11,46

Passo 1

Beleza, o exercício diz que temos 40,0 mL de uma solução de ácido acético 0,0100 mol·L⁻¹ e estamos titulando com NaOH 0,0200 mol·L⁻¹, adicionando 30,0 mL de base. O que cai aqui é um problema de titulação ácido fraco (ácido acético) com base forte (NaOH).
Para resolver, vamos precisar de:
  1. Cálculo de mols iniciais de ácido e mols de base adicionados;
  2. Verificar se passamos do ponto de equivalência (isto é, se sobra OH⁻ após neutralizar todo o ácido);
  3. Calcular a concentração de OH⁻ livre e daí achar o pOH e o pH.

Passo 2

Primeiro, calculamos os mols de cada um:
  • Mols iniciais de ácido acético:
nrm HA = Vrm HAtimes Crm HA = 0,0400;L times 0,0100;mol/L = 4,00times10^-4;mol
  • Mols de NaOH adicionados:
nrm OH^- = Vrm NaOHtimes Crm NaOH = 0,0300;L times 0,0200;mol/L = 6,00times10^-4;mol

Passo 3

Na neutralização 1:1, cada mol de HA consome 1 mol de OH⁻:
  • Mols de HA consumidos = 4,00×10⁻⁴ mol
  • Mols de OH⁻ consumidos = 4,00×10⁻⁴ mol
    Como adicionamos 6,00×10⁻⁴ mol de OH⁻, sobra:
nrm OH^-,excesso = 6,00times10^-4 - 4,00times10^-4 = 2,00times10^-4;mol
Isso mostra que já passamos do ponto de equivalência e o que resta na solução é base forte (OH⁻).

Passo 4

Agora vamos achar a [OH⁻] no volume total:
Volume total = 40,0 mL + 30,0 mL = 70,0 mL = 0,0700 L
[OH^-] = nrm OH^-,excessoVrm total = 2,00times10^-4;mol0,0700;L approx 2,857times10^-3;mol/L
Daí vem o pOH:
pOH = -logl([OH^-]r) = -logl(2,857times10^-3r) approx 2,54
E finalmente o pH (lembrando que pH + pOH = 14 a 25 °C):
pH = 14,00 - pOH = 14,00 - 2,54 = 11,46

Resposta

O pH da solução, após adicionar 30,0 mL de NaOH, é 11,46.

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