Questão 5 - Durante a padronização de uma solução de hidróxido de potássio
foi utilizado como padrão primário o biftalato de potássio (HOOCC6H4COOK). A concentração da solução de KOH obtida, após a padronização foi de
, usando um volume de titulante igual a 9,3 mL (titulação 1).
Na sequência, a solução de KOH foi utilizada como padrão secundário na titulação de 50 mL de uma solução de ácido propiônico
(titulação 2).
Assinale a alternativa que indica a massa de biftalato de potássio utilizada na titulação 1 e o pH no ponto de equivalência, na titulação 2 , respectivamente. (Dado:
)
◯
e pH
◯
e pH= 7,0
◯
e pH= 9,1
◯
e pH
◯
e pH
Na sequência, a solução de KOH foi utilizada como padrão secundário na titulação de 50 mL de uma solução de ácido propiônico
Assinale a alternativa que indica a massa de biftalato de potássio utilizada na titulação 1 e o pH no ponto de equivalência, na titulação 2 , respectivamente. (Dado:
◯
◯
◯
◯
◯
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações e pede duas coisas. Informações relevantes:
- Após padronização, a solução de
tem concentração . - Na titulação 1 foi usado volume de titulante (solução de
) igual a . - O padrão primário é o biftalato de potássio, cuja fórmula é
(um ácido monoprotico que reage 1:1 com ). - Na titulação 2, a mesma solução de
foi usada para titular de ácido propiônico com concentração . - Dado:
para o ácido propiônico.
O enunciado pede:
- a massa de biftalato de potássio utilizada na titulação 1;
- o pH no ponto de equivalência da titulação 2.
Passo 2
Entendendo a titulação 1 (padronização): o biftalato de potássio (geralmente chamado KHP) é um ácido monoprotico e neutraliza 1 mol de
por mol de KHP. Logo a estequiometria é 1:1. Para encontrar a massa de KHP usada, primeiro calculo os mols de
que reagiram:
Aqui
é a concentração da solução de
e
é o volume usado (em litros). Vou calcular.
Passo 3
Calcular os mols de
usados na titulação 1:
Pela estequiometria 1:1, os mols de biftalato usados são os mesmos:
Passo 4
Agora converto esses mols em massa. Preciso da massa molar do biftalato
(fórmula
em termos de átomos). Vou usar massas atômicas aproximadas:
,
,
,
(unidades g/mol). Então:
(Marque: valores arredondados são suficientes aqui.)
Passo 5
Calcular a massa usada:
Arredondando razoavelmente,
Passo 6
Passando à titulação 2: em equivalência todo o ácido foi convertido em sua base conjugada
. Primeiro calculo os mols de ácido inicial:
Passo 7
Volume de
gasto até equivalência (controle / checagem):
Volume total na equivalência:
Passo 8
Concentração da base conjugada no ponto de equivalência:
Aqui
é a concentração da espécie que vai sofrer hidrólise produzindo
.
Passo 9
Para achar o pH no ponto de equivalência: a base conjugada hidrólisa segundo
A constante de hidrólise é
, relacionada por
onde
(a
) e
é a constante de ionização ácida do ácido propiônico, obtida a partir de
:
Passo 10
Calcular
e
:
Passo 11
Estimativa de
pela aproximação usual (quando
é pequeno):
logo
Passo 12
Calcular
e então o
:
(Existe também a expressão prática direta para titulações:
, que dá o mesmo resultado.)
Passo 13
Interpretação final e escolha da alternativa: calculei
(arredondando para 0,44 g) e o pH no ponto de equivalência aproximadamente
. Entre as alternativas dadas, a que tem massa compatível é a que indica
. A alternativa com essa massa apresenta pH
(diferença de arredondamento/ aproximação em relação ao valor calculado
). A alternativa que melhor combina com os cálculos (considerando que as opções apresentam pH arredondados) é a que traz
e
.