Calcular o pH após a adição de 0, 00 ; 5,00 ; 15,00 ; 25,00 ; 40,00 ; 45,00 ; 49,00; 50, 00 ; 51,00 ; 55,00; e 60,00 mL de NaOH 0,1000 mol L^-1 na titulação de 50,00 mL de: (a) HNO2 0,1000 mol L^-1. (b) ácido lático 0,1000 mol L^-1. © cloreto de piridina 0,1000 mol L ^-1.

Passo 1

Então, o exercício pede pra gente calcular o pH depois de adicionar vários volumes de NaOH 0,1000 M a 50,00 mL de três sistemas diferentes:
a) HNO₂ 0,1000 M (ácido fraco)
b) Ácido lático 0,1000 M (ácido fraco)
c) Cloreto de piridina 0,1000 M (espécie ácida, conjugada de base fraca)
Conteúdo: titulação de ácidos fracos com base forte. Vamos usar:
  • Cálculo de moles iniciais e moles adicionados
  • Equação de Henderson–Hasselbalch para tampão
  • Cálculo de pH na equivalência (hidrólise da base conjugada ou do ácido conjugado)
  • Cálculo de pH em excesso de OH⁻

Passo 2

Primeiro, definimos moles e volumes:
  • n₀(HA) = 0,05000 L × 0,1000 mol/L = 0,00500 mol
  • Para cada adição V_b (em L), n(OH⁻) = 0,1000 mol/L × V_b
  • Moles restantes de HA: n(HA) = 0,00500 – n(OH⁻)
  • Moles formados de A⁻: n(A⁻) = n(OH⁻)
  • Volume total: V_tot = 0,05000 + V_b

Passo 3

Para V_b < 50,00 mL (antes do ponto de equivalência) temos um tampão HA/A⁻ e usamos:
pH = pK_a + log (n(A⁻)/n(HA))
Valores de pK_a:
a) HNO₂: pK_a = 3,35 (K_a = 4,5·10⁻⁴)
b) Ácido lático: pK_a = 3,86 (K_a = 1,38·10⁻⁴)
c) Cloreto de piridina: pK_a = 5,23 (K_a = 5,9·10⁻⁶)

Passo 4

Em V_b = 50,00 mL (equivalência) todo HA vira A⁻ (ou toda espécie ácida vira base conjugada).
Concentração de A⁻ ou HA conjugado = 0,00500 mol / 0,10000 L = 0,0500 M.
  • Para ácidos fracos (a, b): A⁻ sofre hidrólise: K_b = K_w/K_a → [OH⁻] = √(K_b·C) → pOH → pH.
  • Para o cloreto de piridina (espécie ácida c): o cátion (HA) sofre hidrólise ácida:
    [H⁺] = √(K_a·C) → pH.

Passo 5

Para V_b > 50,00 mL (após equivalência) há excesso de OH⁻:
[OH⁻] = (n(OH⁻) – 0,00500) / V_tot → pOH → pH

Resposta

a) HNO₂ 0,1000 M
Volume NaOH / pH
0,00 mL → 2,17
5,00 mL → 2,40
15,00 mL → 2,98
25,00 mL → 3,35
40,00 mL → 3,95
45,00 mL → 4,30
49,00 mL → 5,04
50,00 mL → 8,02
51,00 mL → 11,00
55,00 mL → 11,68
60,00 mL → 11,96
b) Ácido lático 0,1000 M
0,00 mL → 2,43
5,00 mL → 2,91
15,00 mL → 3,49
25,00 mL → 3,86
40,00 mL → 4,46
45,00 mL → 4,81
49,00 mL → 5,55
50,00 mL → 8,28
51,00 mL → 11,00
55,00 mL → 11,68
60,00 mL → 11,96
c) Cloreto de piridina 0,1000 M
0,00 mL → 3,11
5,00 mL → 4,28
15,00 mL → 4,86
25,00 mL → 5,23
40,00 mL → 5,83
45,00 mL → 6,18
49,00 mL → 6,92
50,00 mL → 8,96
51,00 mL → 11,00
55,00 mL → 11,68
60,00 mL → 11,96

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