Considere a titulação de 25 mL de
com
. Calcular os valores de pH e esboçar a curva de titulação para os seguintes volumes adicionados do titulante: 5 mL de NaOH
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre uma titulação de 25 mL de ácido acético (
) com concentração de 0,1 mol/L utilizando uma solução de hidróxido de sódio (
) de 0,2 mol/L. Nosso objetivo é calcular o pH após a adição de 5 mL de
e esboçar a curva de titulação correspondente. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de titulação ácido-base, cálculo de concentração após mistura e a relação entre concentração de íons H⁺ e pH.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de ácido acético presente inicialmente. A fórmula é:
Onde:
Então,
Passo 3
Agora, vamos calcular a quantidade de mols de
adicionados. Usamos a mesma fórmula:
Onde:
Então,
Passo 4
Na titulação, a
vai reagir com o
de forma que:
Isso significa que para cada mol de
adicionado, consome-se um mol de ácido acético e forma-se um mol de acetato de sódio (
).
Vamos ver quanto ácido e base restam após a reação:
- Mols de ácido restante:
- Mols de base formada:
Passo 5
Agora precisamos calcular as concentrações das espécies presentes na solução após a adição de
. O volume total da mistura é:
Então, as concentrações serão:
Passo 6
Como temos uma mistura de ácido fraco (
) e sua base conjugada (
), podemos usar a equação de Henderson-Hasselbalch para calcular o pH:
Sabemos que o
do ácido acético é aproximadamente
, então:
Substituindo os valores:
Calculando o logaritmo:
Então,
Passo 7
Finalmente, vamos esboçar a curva de titulação. No ponto onde adicionamos 5 mL de
, o pH é aproximadamente 4,56. A curva de titulação começará com pH baixo devido ao ácido acético e aumentará à medida que adicionamos
. No ponto específico de 5 mL adicionados, o pH será ligeiramente acima de 4,5, indicando que ainda há excesso de ácido não neutralizado.
Resposta
Após a adição de 5 mL de
, o pH da solução é aproximadamente 4,56. A curva de titulação, nessa etapa, mostrará um aumento do pH de cerca de 4,56 à medida que mais
for adicionada.