Considere a titulação de 100 mL de solução
com solução padrão de
. Calcule o pH da solução do titulado após a adição de
de titulante.
Passo 1
Beleza, aqui a gente tem uma titulação de 100 mL de H₂SO₄ 0,100 mol·L⁻¹ com 100 mL de KOH 0,100 mol·L⁻¹. O conteúdo é estequiometria de neutralização em ácido forte diprótico + base forte, cálculo de concentração e pH. Para resolver a gente vai precisar do conceito de mol, volume, reação de neutralização (H⁺ + OH⁻ → H₂O), diluição final e definição de pH (pH = –log [H⁺]).
Passo 2
Primeiro, vamos achar quantos mols de H₂SO₄ temos no começo.
Volume = 100 mL = 0,100 L
Concentração = 0,100 mol·L⁻¹
Então
Volume = 100 mL = 0,100 L
Concentração = 0,100 mol·L⁻¹
Então
Como o H₂SO₄ libera 2 H⁺ por molécula (é diprótico), os equivalentes de H⁺ iniciais são
Passo 3
Agora, quantos mols de KOH a gente adicionou?
Volume = 100 mL = 0,100 L
Concentração = 0,100 mol·L⁻¹
Volume = 100 mL = 0,100 L
Concentração = 0,100 mol·L⁻¹
E como cada KOH fornece 1 OH⁻, a quantidade de equivalentes de OH⁻ é também 0,010 mol.
Passo 4
Na neutralização, cada mol de OH⁻ “mata” um mol de H⁺. Então sobram:
Esse é o total de mols de H⁺ que não foi neutralizado.
Passo 5
O volume total ficou 100 mL + 100 mL = 200 mL = 0,200 L. A concentração de H⁺ final é
O pH é definido como
Resposta
O pH da solução após adicionar 100 mL de KOH 0,100 mol·L⁻¹ é aproximadamente 1,30.