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, G propto lambda+[,cátions,] + lambda-[,ânions,],áâ
    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⁺: H⁺ + OH⁻ ;longrightarrow; H₂O
    - Cada mol de OH⁻ consumido diminui [H⁺] e gera [NH₄⁺]. Como λₕ₊ > λ_{NH₄⁺}, a condutância total cai.
    - Matematicamente, antes do equivalente:
    [H⁺] = [H⁺]0 - Cb Vb, [NH₄⁺]=Cb Vb, [Cl⁻]=constanteLogo G propto lambdaH⁺([H⁺]0 - Cb Vb) + lambdaNH₄⁺(Cb Vb) + lambdaCl⁻[Cl⁻]
    - 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⁺: G propto lambdaNH₄⁺[NH₄⁺] + lambdaCl⁻[Cl⁻] + lambdaOH⁻([OH⁻]excesso)
    - 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”:
  1. Região I (antes do eq): decresce quase linear por troca de H⁺ (alta condutividade) por NH₄⁺ (menor).
  2. Região II (equivalência): ponto mínimo, só NH₄⁺+Cl⁻.
  3. Região III (após eq): sobe de novo com OH⁻ livre e NH₄⁺ acumulado.

Exercícios relacionados