(a) Esboçar um gráfico de pH vs
da titulação de 10 mL de
com HCl
padronizado, até um volume total de 25 mL . Explique ressaltando alguns pHs importantes; (b) Dê o intervalo de pH em que a base
e seu sal apresenta a capacidade de tamponar (Dados:
da
a
); (c) Que indicador você usaria caso não tenha um pHmetro?
Passo 1
O enunciado pede a curva de titulação de
mL de metilamina (
)
M com HCl
M até
mL de adição, destacando pontos importantes de pH; depois, o intervalo de tamponamento da base e seu sal (usando
); e finalmente a escolha de um indicador adequado.
Passo 2
Cálculo do pH inicial (base fraca só):
Usamos
com
:
Passo 3
Regio tampo ((0) a (10) mL de HCl): a cada volume (V) (em mL) h
Usamos Henderson–Hasselbalch com (\mathrm{p}K_a=14-\mathrm{pKb}=10{,}56):
No meio-equivalncia ((V=5) mL) (n_{\rm base}=n_{\rm sal}), logo
Passo 4
Ponto de equivalência (
mL): só há
com
Assim
e
e
Passo 5
Após equivalência (
mL) há excesso de HCl: para
em mL,
volume total
mL. Por exemplo, em
mL:
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.
– 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:
Passo 8
Indicador: como o ponto de equivalência ocorre em
, um bom indicador é o bromotimol azul (faixa de viragem
–
).
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.
(b) Intervalo de tamponamento (\bigl[9{,}56;,11{,}56\bigr]).
(c) Bromotimol azul.