Gerar a curva de titulação hipotética para a titulação de 50,00 \mathrm{~mL} de \mathrm{HCl} 0,0500 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} com o \mathrm{NaOH} 0,1000 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} (Com no mínimo 10 pontos).

Passo 1

O enunciado pede a curva de titulação de uma solução de ácido clorídrico forte \mathrm{HCl} com base forte \mathrm{NaOH}. Temos V_{\mathrm{HCl}}=50,00,mL e C_{\mathrm{HCl}}=0,0500,mol L ^{-1}, titulados com \mathrm{NaOH} de concentração C_{\mathrm{NaOH}}=0,1000,mol L ^{-1}. Vamos calcular o pH em vários volumes de base adicionada, antes, no ponto de equivalência e depois da equivalência.

Passo 2

Calculemos primeiro os mols iniciais de \mathrm{HCl} e os mols de \mathrm{NaOH} adicionados como função do volume V (em litros):
n_{\mathrm{HCl}} = V_{\mathrm{HCl}}\times C_{\mathrm{HCl}} \quad,\quad n_{\mathrm{NaOH}}(V)=V\times C_{\mathrm{NaOH}}.
Substituindo V_{\mathrm{HCl}}=0,05000,L e C_{\mathrm{HCl}}=0,0500,mol L ^{-1},
n_{\mathrm{HCl}}=0,05000\times0,0500=0,002500\text{ mol}.
O volume no ponto de equivalência é
V_{\mathrm{eq}}=\frac{n_{\mathrm{HCl}}}{C_{\mathrm{NaOH}}} =\frac{0,002500}{0,1000}=0,02500\text{ L}=25,00\text{ mL}.

Passo 3

Para V<V_{\mathrm{eq}} temos excesso de \mathrm{H}^+. O pH obtém-se por
[\mathrm{H}^+] =\frac{n_{\mathrm{HCl}}-n_{\mathrm{NaOH}}(V)}{V_{\mathrm{total}}} \quad,\quad pH=-\log_{10}[\mathrm{H}^+],
onde V_{\mathrm{total}}=0,05000+V.

Passo 4

No ponto de equivalência ( V=25,00,mL) a solução é neutra (sal de ácido forte e base forte), logo
pH=7{,}00.

Passo 5

Para V>V_{\mathrm{eq}} há excesso de \mathrm{OH}^-. Calcula-se
[\mathrm{OH}^-] =\frac{n_{\mathrm{NaOH}}(V)-n_{\mathrm{HCl}}}{V_{\mathrm{total}}} \quad,\quad pOH=-\log_{10}[\mathrm{OH}^-] \quad,\quad pH=14 - pOH.

Passo 6

Escolhemos 12 pontos ao longo da titulação e calculamos o pH em cada um. Os resultados são:
Volume de \mathrm{NaOH} adicionado (mL) | pH
—|--- 0 | 1,3010 5 | 1,4393 10 | 1,6021 15 | 1,8129 20 | 2,1461 24 | 2,8692 24,5| 3,1730 25 | 7,0000 25,5| 10,8212 30 | 11,7959 40 | 12,2218 50 | 12,3979

Resposta

A curva de titulação hipotética está dada na tabela acima, que mostra o pH em função do volume de \mathrm{NaOH} adicionado.

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