Esboce a curva de titulação esperada para cada uma das seguintes titulações e justifique a sua resposta.
ácido clorídrico 0,02 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}+ ácido perclórico 0,02 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} com \mathrm{NaOH} 0,02 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}. (Dois ácidos fortes \Rightarrow Um único ponto de inflexão)

Passo 1

O enunciado fala de uma mistura de ácido clorídrico e ácido perclórico, cada um com concentração 0,02\\ \mathrm{mol/L}, titulada por NaOH 0,02\\ \mathrm{mol/L}. Ambos os ácidos são fortes (dissociação completa), então podemos tratá-los como um único ácido monoprotico com concentração total de prótons 0,02 + 0,02 = 0,04\\ \mathrm{mol/L}. Para esboçar a curva, vamos usar as relações estequiométricas entre moles de \mathrm{H^+} e \mathrm{OH^-} e as fórmulas de pH em cada região da titulação.

Passo 2

Antes de adicionar qualquer base, a concentração de \mathrm{H^+} é simplesmente a soma dos ácidos fortes:
[\mathrm{H^+}]_{\text{inicial}} = 0,04\\ \mathrm{mol/L}.
Logo,
\text{pH}_{\text{inicial}} = -\log(0,04)\approx 1{,}40.

Passo 3

Para volumes de base V até o ponto de equivalência V \le V_{\text{eq}}, os moles de \mathrm{H^+} remanescentes são
n_{\mathrm{H^+}} = 0,04\,V_0 - 0,02\,V,
onde V_0 é o volume inicial da mistura ácida. O volume total é V_0 + V, então
\text{pH} = -\log\!\Bigl(\frac{0,04\,V_0 - 0,02\,V}{V_0 + V}\Bigr).

Passo 4

O ponto de equivalência ocorre quando todos os \mathrm{H^+} iniciais são consumidos:
0,02\,V_{\text{eq}} = 0,04\,V_0 \quad\Longrightarrow\quad V_{\text{eq}} = 2\,V_0.
Nesse instante a solução é neutra, de modo que \text{pH}_{\text{eq}}=7.

Passo 5

Para V > V_{\text{eq}} sobra \mathrm{OH^-}. Os moles em excesso são
n_{\mathrm{OH^-}} = 0,02\,V - 0,04\,V_0,
e a concentração de \mathrm{OH^-} é \tfrac{n_{\mathrm{OH^-}}}{V_0+V}. Assim
\text{pOH} = -\log\!\Bigl(\frac{0,02\,V - 0,04\,V_0}{V_0 + V}\Bigr),
e
\text{pH} = 14 - \text{pOH}.

Passo 6

Esboçando qualitativamente a curva de pH versus V de NaOH:
  • Para V=0, pH inicial \approx 1,4.
  • De V=0 até V=2V_0, pH sobe gradualmente segundo a fórmula do passo 3.
  • Em torno de V=2V_0 há um salto íngreme — único ponto de inflexão — chegando a pH \approx 7 em V_{\text{eq}}.
  • Para V>2V_0, pH aumenta mais lentamente segundo a sobra de \mathrm{OH^-} (passo 5), ultrapassando rapidamente pH >12.

Resposta

A curva é idêntica à de uma titulação forte–forte monoprotica, com pH inicial \approx 1,4, um salto acentuado em V_{\text{eq}}=2V_0 (pH =7) e depois crescimento acima de 7. Há apenas um ponto de inflexão, pois ambos os ácidos fortes são totalmente dissociados e equivalentes.

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