Qual o pH no ponto de equivalência da titulação de 20,0 mL de anilina 0,100 mol L^-1 com HCl 0,100 mol L^-1 Kb=3 , 9 times 1 0^-1 0.

Passo 1

O enunciado pede o pH no ponto de equivalência da titulação de 20,0:mL de anilina 0,100:mol,L^-1 com HCl 0,100:mol,L^-1. O que teremos nesse ponto é uma solução do cátion conjugado da anilina, C6H5NH3^+, que é um ácido fraco. Precisamos calcular sua concentração e usar sua constante de dissociação ácida para achar o pH.

Passo 2

Primeiro, calculemos os mols iniciais de anilina e de HCl até o ponto de equivalência:
nbase = Vbasetimes Cbase = 0,0200:Ltimes 0,100:mol,L^-1 = 0,00200:mol,
e no ponto de equivalência serão consumidos exatamente esses 0,00200:mol de HCl. O volume total da solução é
Vtotal = 20,0:mL + 20,0:mL = 40,0:mL = 0,0400:L
Assim, a concentração de C6H5NH3^+ é
C0 = 0,00200:mol0,0400:L = 0,0500:mol,L^-1

Passo 3

Sabendo que Kb da anilina é 3,9times 10^-10, obtemos a constante ácida de C6H5NH3^+ por
Ka = KwKb = 1,0times 10^-143,9times 10^-10 approx 2,56times 10^-5

Passo 4

O equilíbrio de dissociação de C6H5NH3^+ em água é
C6H5NH3^+;/!!<=ftharpoons;C6H5NH2 + H^+
Seja x a concentração de H^+ gerada, então
Ka = [H^+],[C6H5NH2][C6H5NH3^+] approx x^2C0 - x
Como Kall C0, fazemos C0 - x approx C0, ficando
x = [H^+] approx raizKa,C0

Passo 5

Substituindo valores:
[H^+] approx raiz2,56times 10^-5 times 0,0500 = raiz1,28times 10^-6 approx 1,13times 10^-3:mol,L^-1
O pH é
pH = -log([H^+]) approx -log(1,13times 10^-3) approx 2,95

Resposta

O pH no ponto de equivalência é aproximadamente 2,95.

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