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, o enunciado diz que a gente tem 100 mL de uma solução de H₂SO₄ 0,100 mol/L e vai acrescentar 250 mL de KOH 0,100 mol/L. O conteúdo é titulação de ácido forte diprótico com base forte, e a ideia é usar estequiometria para achar quantos mols de H⁺ e OH⁻ a gente tem, ver quem sobra e aí calcular o pH.
Passo 2
Primeiro, calcula os mols de H₂SO₄ e de OH⁻ iniciais.
Usamos mol = concentração × volume.
Mols de H₂SO₄ = 0,100 mol/L × 0,100 L = 0,010 mol.
Mas afinal de contas H₂SO₄ é diprótico, então cada mol de H₂SO₄ libera 2 mol de H⁺.
Logo mols de H⁺ iniciais = 2 × 0,010 = 0,020 mol.
Usamos mol = concentração × volume.
Mols de H₂SO₄ = 0,100 mol/L × 0,100 L = 0,010 mol.
Mas afinal de contas H₂SO₄ é diprótico, então cada mol de H₂SO₄ libera 2 mol de H⁺.
Logo mols de H⁺ iniciais = 2 × 0,010 = 0,020 mol.
Passo 3
Agora os mols de OH⁻ vindos do KOH:
Mols de OH⁻ = 0,100 mol/L × 0,250 L = 0,025 mol.
Mols de OH⁻ = 0,100 mol/L × 0,250 L = 0,025 mol.
Passo 4
Na titulação, cada mol de H⁺ reage com 1 mol de OH⁻.
Então, para neutralizar totalmente os 0,020 mol de H⁺, a gente precisaria de 0,020 mol de OH⁻.
Como foram adicionados 0,025 mol de OH⁻, sobra:
Então, para neutralizar totalmente os 0,020 mol de H⁺, a gente precisaria de 0,020 mol de OH⁻.
Como foram adicionados 0,025 mol de OH⁻, sobra:
Passo 5
O volume total da mistura é 100 mL + 250 mL = 350 mL = 0,350 L.
A concentração do OH⁻ em excesso é
A concentração do OH⁻ em excesso é
Passo 6
Agora calculamos o pOH e depois o pH:
Como
, temos
Resposta
O pH da solução após adicionar 250 mL de KOH 0,100 mol/L é aproximadamente 12,15.