Suponha que esteja realizando uma titulação na qual \mathrm{NaOH}_{(\mathrm{aq})} 0,0500 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} é o titulante e o analito consiste, inicialmente de 10,00 \mathrm{~mL} de \mathrm{HCl}_{\text {(aq) }} 0,200 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}.
Qual o pH da solução após adição de 60,00 \mathrm{~mL} de titulante?

Passo 1

O enunciado descreve uma titulação de ácido forte (HCl) com base forte (NaOH). Temos inicialmente V_{\mathrm{HCl}}=10{,}00\text{ mL} de solução 0{,}200\text{ mol\cdotL}^{-1} e adicionamos V_{\mathrm{NaOH}}=60{,}00\text{ mL} de solução 0{,}0500\text{ mol\cdotL}^{-1}. Para resolver, vamos:
  1. calcular os mols de HCl e de NaOH;
  2. ver se há excesso de base;
  3. determinar a concentração de \mathrm{OH}^- em excesso no volume total;
  4. calcular o pOH e, então, o pH.

Passo 2

Calcular os mols iniciais de HCl e os mols de NaOH adicionados.
n_{\mathrm{HCl}} = C_{\mathrm{HCl}}\times V_{\mathrm{HCl}} = 0,200\;\mathrm{mol\cdotL}^{-1}\times 0,01000\;\mathrm{L} = 0,00200\;\mathrm{mol}
n_{\mathrm{NaOH}} = C_{\mathrm{NaOH}}\times V_{\mathrm{NaOH}} = 0,0500\;\mathrm{mol\cdotL}^{-1}\times 0,06000\;\mathrm{L} = 0,00300\;\mathrm{mol}

Passo 3

Comparando mols de reagentes:
n_{\mathrm{NaOH}} - n_{\mathrm{HCl}} = 0,00300 - 0,00200 = 0,00100\;\mathrm{mol}
Como n_{\mathrm{NaOH}}>n_{\mathrm{HCl}}, sobra base forte: 0,00100 mol de \mathrm{OH}^-.

Passo 4

O volume total da solução após adição é
V_{\text{total}} = 0,01000\;\mathrm{L} + 0,06000\;\mathrm{L} = 0,07000\;\mathrm{L}.
A concentração de \mathrm{OH}^- em excesso é
[\mathrm{OH}^-] = \frac{0,00100\;\mathrm{mol}}{0,07000\;\mathrm{L}} \approx 0,014286\;\mathrm{mol\cdotL}^{-1}.

Passo 5

Calcular o pOH e o pH.
\mathrm{pOH} = -\log[\mathrm{OH}^-] = -\log(0,014286)\approx 1,845
Como \mathrm{pH} + \mathrm{pOH} = 14,
\mathrm{pH} = 14 - 1,845 = 12,155\approx 12,15.

Resposta

O pH da solução após adicionar 60{,}00\text{ mL} de NaOH é aproximadamente 12{,}15.

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