Represente graficamente a variação da condutância elétrica em função do volume de titulante adicionado para uma titulação de ácido clorídrico com hidróxido de amônio (titulante). Justifique o comportamento observado para cada ramo desta curva de titulação condutométrica. Suponha que o titulante é significativamente mais concentrado que a solução a ser titulada e, desta forma, o efeito de diluição é desprezível.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede pra desenhar e justificar como muda a condutância elétrica (G) quando titulamos HCl com NH₄OH. Isso é matéria de condutimetria, onde usamos mobilidade iônica e concentração para prever a condutância:
- A condutância total vale, em boa aproximação,
em que cada λ é a conductividade molar iônica.
Pra resolver, precisamos entender como mudam as concentrações de H⁺, NH₄⁺, Cl⁻ e OH⁻ em cada etapa da titulação, lembrando que o titulante é muito concentrado (sem diluição relevante).
Passo 2
Antes do ponto de equivalência (região I):
- Temos apenas HCl em excesso, então os íons principais são H⁺ (mobilidade alta, λₕ₊ grande) e Cl⁻ (λ_Cl₋).
- À medida que adicionamos NH₄OH, o OH⁻ reage com H⁺:
- Cada mol de OH⁻ consumido diminui [H⁺] e gera [NH₄⁺]. Como λₕ₊ > λ_{NH₄⁺}, a condutância total cai.
- Matematicamente, antes do equivalente:
Logo
- Isso descreve uma queda quase linear até o mínimo.
Passo 3
No ponto de equivalência (região II):
- Todo H⁺ original foi consumido exatamente quando
. - Os íons presentes são NH₄⁺ e Cl⁻ na mesma quantidade estequiométrica.
- A condutância atinge o valor mínimo, pois não há mais o íon H⁺ (o de maior mobilidade) e ainda não há OH⁻ livre.
Passo 4
Depois do ponto de equivalência (região III):
- Qualquer OH⁻ adicional não encontra mais H⁺ para reagir, então passa a existir OH⁻ livre.
- As espécies são NH₄⁺, Cl⁻ e OH⁻ em excesso.
- A condutância agora cresce porque somamos íon extra (OH⁻) e continuamos acumulando NH₄⁺:
- Mesmo que λ_{OH⁻} < λ_{H⁺}, o aumento de concentração de íons faz G subir.
Resposta
A curva de condutância versus volume de titulante é em “V”:
- Região I (antes do eq): decresce quase linear por troca de H⁺ (alta condutividade) por NH₄⁺ (menor).
- Região II (equivalência): ponto mínimo, só NH₄⁺+Cl⁻.
- Região III (após eq): sobe de novo com OH⁻ livre e NH₄⁺ acumulado.