(a) Esboçar um gráfico de pH vs VHCl(mL) da titulação de 10 mL de CH3 NH2 0,05 M com HCl 0,05 M padronizado, até um volume total de 25 mL . Explique ressaltando alguns pHs importantes; (b) Dê o intervalo de pH em que a base CH3 NH2 e seu sal apresenta a capacidade de tamponar (Dados: Kb da CH3 NH2=3,6 times 10^-4 a 25^circ C ); (c) Que indicador você usaria caso não tenha um pHmetro?

Passo 1

O enunciado pede a curva de titulação de 10 mL de metilamina ( CH3NH2) 0,05 M com HCl 0,05 M até 25 mL de adição, destacando pontos importantes de pH; depois, o intervalo de tamponamento da base e seu sal (usando Kb=3,6times10^-4); e finalmente a escolha de um indicador adequado.

Passo 2

Cálculo do pH inicial (base fraca só):
Kb=3,6times10^-4, Cb=0,05,M
Usamos pOH=tfrac12l(pKb-log Cbr) com pKb=-log(3,6times10^-4)approx3,44:
pOH=tfrac12(3,44-log0,05)=tfrac12(3,44+1,30)approx2,37,
pH=14-pOHapprox14-2,37=11,63

Passo 3

Regio tampo ((0) a (10) mL de HCl): a cada volume (V) (em mL) h
nrm base,restante=5,0times10^-4-5,0times10^-5V, nrm sal,formado=5,0times10^-5V
Usamos Henderson–Hasselbalch com (\mathrm{p}K_a=14-\mathrm{pKb}=10{,}56):
pH=pKa+lognrm basenrm sal
No meio-equivalncia ((V=5) mL) (n_{\rm base}=n_{\rm sal}), logo
pH=pKa=10,56

Passo 4

Ponto de equivalência ( V=10 mL): só há CH3NH3^+ com
c0=5,0times10^-40,020=0,025,M, Ka=10^-143,6times10^-4approx2,78times10^-11
Assim [H^+]approxraizKa,c0=raiz2,78times10^-11times0,025approx8,3times10^-7
e
pHapprox6,08

Passo 5

Após equivalência ( V>10 mL) há excesso de HCl: para V em mL,
nrm excesso=5,0times10^-5V-5,0times10^-4,
volume total (10+V) mL. Por exemplo, em V=25 mL:
nrm excesso=1,25times10^-3-5,0times10^-4=7,5times10^-4, [H^+]approx7,5times10^-40,035=0,0214,
pHapprox1,67.

Passo 6

Esboo qualitativo da curva de pH vs (\mathrm{V}_{\mathrm{HCl}}):
– em (V=0): (\mathrm{pH}\approx11{,}63) (base fraca);
– regio tampo decrescente at (V=10) mL;
– meio-equivalncia em (V=5) mL, (\mathrm{pH}=10{,}56);
– equivalncia em (V=10) mL, (\mathrm{pH}\approx6{,}08);
– queda acentuada aps (10) mL e aproximao a (\mathrm{pH}\approx1{,}7) em (25) mL.

Passo 7

Intervalo de tamponamento:
pH=pKapm1Longrightarrow 10,56pm1=l[9,56;,11,56r]

Passo 8

Indicador: como o ponto de equivalência ocorre em pHapprox6,1, um bom indicador é o bromotimol azul (faixa de viragem pHapprox6,0 7,6).

Resposta

(a) Curva iniciando em (\mathrm{pH}\approx11{,}63), descendo em tampo at o meio-equivalncia ((V=5) mL, (\mathrm{pH}=10{,}56)), atingindo o ponto de equivalncia em (V=10) mL com (\mathrm{pH}\approx6{,}08), e caindo para (\mathrm{pH}\approx1{,}7) em (25) mL.
(b) Intervalo de tamponamento (\bigl[9{,}56;,11{,}56\bigr]).
(c) Bromotimol azul.

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