Um eletrodo combinado de vidro foi utilizado na titulação potenciométrica de
de uma solução de ácido clorídrico com concentração desconhecida, com uma solução padrão de hidróxido de sódio
.
Os seguintes dados foram obtidos a partir da titulação:
V titulante / mL
E vs. Ag/AgCl (KCl
0
325
10,00
319
20,00
290
25,00
258
26,00
241
26,50
221
26,60
214
26,70
207
26,80
191
26,90
153
27,00
19
27,10
-147
27,20
-174
27,30
-189
27,40
-199
27,50
-204
A partir dos dados acima, qual seria o volume do ponto final e a concentração do ácido clorídrico na solução desconhecida? Obs.: Use o método analítico ou o método da regressão linear.
V titulante / mL | E vs. Ag/AgCl (KCl
|
0 | 325 |
10,00 | 319 |
20,00 | 290 |
25,00 | 258 |
26,00 | 241 |
26,50 | 221 |
26,60 | 214 |
26,70 | 207 |
26,80 | 191 |
26,90 | 153 |
27,00 | 19 |
27,10 | -147 |
27,20 | -174 |
27,30 | -189 |
27,40 | -199 |
27,50 | -204 |
Passo 1
O enunciado trata da titulação potenciométrica de
mL de uma solução de
de concentração desconhecida com
,mol L
. Obtivemos uma curva
versus volume de titulante, que apresenta uma forte mudança de potencial no ponto de equivalência. Para encontrar o volume no ponto final usaremos o método das duas regressões lineares nos trechos antes e depois da mudança brusca, e então calcularemos a concentração de
pela estequiometria da reação.
Passo 2
Selecionamos um conjunto de pontos antes da mudança brusca (regime ácido) e outro depois (regime básico). Ajustamos cada conjunto a uma reta por regressão linear:
A partir dos dados experimentais obtêm-se, por cálculo de mínimos quadrados, valores numéricos para
,
,
e
.
Passo 3
No ponto de equivalência as duas retas se interceptam:
. Logo,
Substituindo os coeficientes obtidos pela regressão chega-se a
Passo 4
No ponto de equivalência o número de mols de
adicionado é igual ao de
inicial. Assim,
com
,mL. Como
, temos
Resposta
O volume no ponto final é
mL e a concentração de HCl na solução desconhecida é