Questão 10. Uma solução de HCl foi padronizada com carbonato de sódio anidro (padrão primário) 0,05342 mol L^-1. A equação da reação de titulação foi:
2 HCl(aq)+Na2 CO3(aq) 2 NaCl(aq)+H2 O(l)+CO2(g)
O pH da mistura de reação no ponto de equivalência deve ser:
a) exatamente 7, uma vez que este é uma reação de neutralização;
b) menor que 7 , uma vez que parte do CO2 permanecerá em solução;
c) maior que 7 , uma vez que parte do CO2 permanecerá em solução;
d) menor que 7, já que a quantidade de reação ácida é duas vezes a da base;
e) nenhuma das respostas anteriores.

Passo 1

O enunciado pede para determinar o pH no ponto de equivalência da titulação de Na₂CO₃(anidro) com HCl 0,05342 mol L⁻¹, usando a reação
2 HCl(aq) + Na₂CO₃(aq) → 2 NaCl(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)
O conteúdo aqui é titulação ácido-base de um sal poliprótico (carbonato), e vamos usar isto para entender quais espécies ficam em solução no ponto de equivalência e o efeito delas no pH.

Passo 2

Em titulações de base fraca (CO₃²⁻) com ácido forte, primeiro se forma HCO₃⁻ (pH>7) e depois, ao completar 2 equivalentes de HCl, todo o carbonato vira CO₂ (aq)/H₂CO₃. No ponto final, não sobra CO₃²⁻ nem HCO₃⁻: existem Na⁺, Cl⁻, água e CO₂ dissolvido (na forma de H₂CO₃).

Passo 3

O CO₂ dissolvido reage com água gerando ácido carbônico:
CO₂(aq) + H₂O <=ftharpoons H₂CO₃ <=ftharpoons H⁺ + HCO₃⁻
Como H₂CO₃ é um ácido fraco, ele libera H⁺, tornando a solução ácida (pH<7).

Passo 4

Não esperamos pH neutro porque, apesar da neutralização estequiométrica, o CO₂ em solução faz a solução ficar ácida. Portanto, a opção correta é a que diz que o pH fica menor que 7 por causa do CO₂ em solução.

Resposta

b) menor que 7, uma vez que parte do CO₂ permanecerá em solução.

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