Suponha que estamos titulando uma solução na qual o analito é 25,00 mL de uma solução 0,250 M de NaOH(aq) e o titulante é uma solução 0,340 M de HCl(aq). Estime o pH do ponto esquiométrico da titulação de 25,00 mL de uma solução 0,100 M de HCOOH(aq) com uma solução 0,150 M de NaOH(aq) ?

Passo 1

O enunciado pede para estimar o pH no ponto de equivalência da titulação de 25,00 mL de uma solução 0,100 M de ácido fórmico (HCOOH) com NaOH 0,150 M.
Matéria: titulações ácido–base de ácido fraco com base forte.
O que vamos usar:
  1. Cálculo de mols e volume na equivalência.
  2. Formação de sal (formiato) e sua hidrólise em água.
  3. Relação Ka↔Kb e equilíbrio químico para achar [OH⁻].
  4. Conversão de [OH⁻] em pH.

Passo 2

Primeiro, quantos mols de HCOOH temos?
nrm HCOOH = C times V = 0,100; M ;times;0,02500; L = 2,50times10^-3;mol
No ponto de equivalência, o mesmo número de mols de OH⁻ foi adicionado, então precisamos de
Vrm NaOH = nrm HCOOHCrm NaOH = 2,50times10^-30,150 = 0,01667; L = 16,67; mL
O volume total na equivalência será 25,00 mL + 16,67 mL = 41,67 mL = 0,04167 L.

Passo 3

No ponto de equivalência todo HCOOH virou formiato (HCOO⁻), que é uma base conjugada. A concentração inicial desse íon é:
[HCOO^-] = nrm HCOOHVrm total = 2,50times10^-30,04167 approx 0,0600; M
Esse ânion sofre hidrólise:
HCOO^- + H2O <=ftharpoons HCOOH + OH^-
Para resolver, precisamos de Kb = KwKa(HCOOH) , que vem de
Kb = 1,0times10^-141,8times10^-4 = 5,56times10^-11
Tome e .
Então

Passo 4

Agora montamos o equilíbrio para [OH⁻]. Seja Kb = [HCOOH],[OH^-][HCOO^-] ;approx;xcdot x0,0600 = x^20,0600 gerado:
x^2 = Kb times 0,0600 = 5,56times10^-11times0,0600 = 3,34times10^-12,
Logo
x = [OH^-] = raiz3,34times10^-12 approx 1,83times10^-6; M
pOH = -log[OH^-] = -log(1,83times10^-6) approx 5,74,
Com isso,
pH = 14,00 - pOH = 14,00 - 5,74 = 8,26
e

Resposta

O pH no ponto de equivalência é aproximadamente 8,26.

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