Casos em que ocorrem vazamentos e derramamentos de ácidos em corpos hídricos são bastante corriqueiros no Brasil, principalmente os ácidos clorídrico e sulfúrico. Em 2016 um derramamento de HCl atingiu o sistema de abastecimento de água da cidade de Votorantim. Uma alíquota de 25 mL dessa água foi levada para análise e submetida a titulação, gastando-se 8,33 \mathrm{~mL} de \mathrm{Ba}(\mathrm{OH})_{2} 0,02 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} como titulante.
a) Qual a concentração de HCl na amostra de água?
Atenção a estequiometria: \mathbf{2 n H C I}=\mathbf{n B a}(\mathbf{O H})_{\mathbf{2}}
b) Qual o pH no ponto de equivalência da titulação?
2 \mathrm{HCl}+\mathrm{Ba}(\mathrm{OH})_{2} \longrightarrow \mathrm{BaCl}_{2}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}

Passo 1

O enunciado envolve uma titulação ácido-base: uma alíquota de 25 mL de solução contendo \mathrm{HCl} foi titulada com 8{,}33 mL de \mathrm{Ba(OH)}_{2} 0{,}02 mol/L, segundo a reação
2\,\mathrm{HCl} + \mathrm{Ba(OH)}_{2} \longrightarrow \mathrm{BaCl}_{2} + 2\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}.
Queremos (a) a concentração de \mathrm{HCl} na amostra e (b) o pH no ponto de equivalência.

Passo 2

Calculamos o número de mols de \mathrm{Ba(OH)}_{2} consumidos:
n_{\mathrm{Ba(OH)}_{2}} = C_{\mathrm{Ba(OH)}_{2}}\times V_{\mathrm{Ba(OH)}_{2}} = 0{,}02\,\mathrm{mol/L}\times 0{,}00833\,\mathrm{L} =0{,}0001666\,\mathrm{mol}.

Passo 3

Usando a estequiometria 2\,\mathrm{HCl} = 1\,\mathrm{Ba(OH)}_{2}, o número de mols de \mathrm{HCl} é
n_{\mathrm{HCl}} =2\times n_{\mathrm{Ba(OH)}_{2}} =2\times0{,}0001666 =0{,}0003332\,\mathrm{mol}.

Passo 4

A concentração de \mathrm{HCl} na alíquota de 25 mL \bigl(0{,}025\,\mathrm{L}\bigr) é
C_{\mathrm{HCl}} =\frac{n_{\mathrm{HCl}}}{V_{\mathrm{HCl}}} =\frac{0{,}0003332\,\mathrm{mol}}{0{,}025\,\mathrm{L}} =0{,}01333\,\mathrm{mol/L}.

Passo 5

No ponto de equivalência formou-se \mathrm{BaCl}_{2}, sal de base forte e ácido forte, que não altera o pH. Portanto,
\text{pH no ponto de equivalência} = 7{,}00.ê

Resposta

a) A concentração de \mathrm{HCl} na amostra é 0{,}01333 mol/L.
b) O pH no ponto de equivalência é 7{,}00.

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