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pontos) O ácido fórmico ou oficialmente ácido metanoico é um ácido fraco, que, em temperatura ambiente, é um líquido incolor de cheiro irritante. O nome fórmico tem sua origem do latim formica, que significa formiga, dado que a primeira vez que o ácido foi isolado ocorreu por destilação do corpo de uma formiga. Na titulação de 50 mL de ácido fórmico (HCOOH)
, calcule o pH após a adição de Dados:
de
.
Passo 1
O enunciado pede o valor do pH após a adição de uma certa quantidade de base a uma amostra de ácido fórmico. Dados fornecidos:
A pergunta é: qual é o pH da solução após a adição de
de
de NaOH aos
de
de HCOOH?
Passo 2
Calcular as quantidades de matéria (mols) iniciais de reagentes. Use a fórmula básica
onde
é o número de mols,
a concentração e
o volume em litros.
Para o ácido fórmico:
Para o hidróxido (NaOH fornece
):
Passo 3
Determinar a estequiometria da titulação e o reagente limitante. A reação é:
Um mol de
neutraliza um mol de
.
Comparando mols:
Há excesso de
. A neutralização consome
de
e todo o ácido é consumido. Restará:
Além disso, forma-se
de formiato.
Passo 4
Calcular as concentrações após a mistura. Volume total:
Concentração do
em excesso:
Concentração do formiato (apenas para referência):
Passo 5
Calcular o pOH a partir da concentração de
. A relação é
Substituindo:
Expliquei: usamos logaritmo decimal porque pOH é definido assim; maior
dá menor pOH.
Passo 6
Calcular o pH usando a relação
(para soluções aquosas em condições padrão aproximadas). Assim
Passo 7
Justificativa didática sobre aproximações: aqui há grande excesso de
(concentração cerca de
). A presença do íon formiato (
) não reduz esse excesso — o formiato é a base conjugada do ácido fraco e não reage com
para consumi-lo. A hidrolise do formiato poderia gerar mais
, mas esse efeito é pequeno comparado ao excesso já calculado e, além disso, o sistema já está fortemente básico; portanto, é correto determinar o pH pela concentração direta de
em excesso como fizemos.