Qual é o pH no ponto de equivalência quando
uma solução de ácido hidroxiacético
são titulados com solução de
?
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que o exercício pede. A gente tem uma titulação de um ácido fraco (o ácido hidroxiacético, HOCH₂COOH, com Ka = 1,48×10⁻⁴) por uma base forte (KOH). O volume inicial do ácido é 20,00 mL a 0,1000 M, e a solução de KOH é 0,0500 M. A pergunta é: no ponto de equivalência, qual é o pH da solução?
Conteúdo: titulação ácido fraco × base forte, ponto de equivalência, hidrólise da base conjugada, cálculo de Kb, equação de equilíbrio. Para resolver, vamos precisar:
Conteúdo: titulação ácido fraco × base forte, ponto de equivalência, hidrólise da base conjugada, cálculo de Kb, equação de equilíbrio. Para resolver, vamos precisar:
- calcular moles e volumes para achar a concentração da base conjugada no ponto de equivalência;
- usar
; - montar o equilíbrio de hidrólise e achar
; - converter para pH.
Passo 2
Calcular moles de ácido e volume de KOH na equivalência.
Moles de ácido inicial:
Moles de ácido inicial:
Na equivalência precisamos de mesma quantidade de OH⁻, então
Volume total no ponto de equivalência = 20,00 mL + 40,00 mL = 60,00 mL = 0,06000 L.
Concentração da base conjugada (toda HA virou A⁻):
Concentração da base conjugada
Passo 3
Calcular
da base conjugada A⁻:
Agora, A⁻ sofre hidrólise:
Montamos ICE (inicial, variação, equilíbrio):
inicial: [A⁻]=0,03333; [OH⁻]≈0; variação: + em OH⁻, –
em A⁻;
equilíbrio: [A⁻]=0,03333– , [OH⁻]=
.
Kb = .
Então
inicial: [A⁻]=0,03333; [OH⁻]≈0; variação: +
equilíbrio: [A⁻]=0,03333–
Kb =
Então
Esse
é
.
Passo 4
Calcular pOH e depois pH:
Resposta
O pH no ponto de equivalência é aproximadamente 8,18.