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: 10 mL de HCl
Passo 1
Beleza, vamos resolver juntos esse exercício de titulação! A gente tem 25 mL de uma solução de amônia (
) com concentração de 0,1 mol/L e vamos adicionar 10 mL de HCl também com 0,1 mol/L. Precisamos calcular o pH dessa mistura e esboçar a curva de titulação para esse volume adicionado de HCl. Para isso, vamos usar conceitos de ácido-base, neutralização e equilíbrio químico.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de
e de
que temos. A fórmula para mols é:
Para a amônia:
E para o HCl que vamos adicionar:
Passo 3
Na titulação, o HCl vai reagir com a
formando
e
. A equação da reação é:
Como temos menos mols de HCl do que de
, uma parte da amônia vai ser neutralizada, e vamos ter uma solução tampão formada por
e
.
Passo 4
Vamos determinar quantos mols de cada espécie teremos após a adição de 10 mL de HCl:
Passo 5
Agora, precisamos considerar o volume total da solução após a adição de HCl:
Assim, as concentrações são:
Passo 6
Como temos um sistema tampão de
e
, podemos usar a equação de Henderson-Hasselbalch para calcular o pH:
Mas como também temos a relação entre
e
, podemos reescrever a equação usando
:
Sabemos que:
Para a amônia,
, então:
Passo 7
Agora, substituímos os valores na equação de Henderson-Hasselbalch:
Resposta
O pH da solução após a adição de 10 mL de HCl é aproximadamente 9,43.