Em uma titulação de 10 mL de solução de
com
, calcule o pH da solução resultante quando se adiciona os seguintes volumes do titulante:
Passo 1
O que o enunciado pede e os dados fornecidos.
- Pede: calcular o pH da solução resultante quando se adicionam
de a de solução de . - Dados (peguei todos do enunciado):
- Volume do ácido acético:
. - Concentração do ácido acético:
. - Volume do titulante (KOH) adicionado:
. - Concentração do titulante (KOH):
.
- Volume do ácido acético:
- Objetivo prático: determinar o pH final da mistura após reação ácido-base e mistura dos volumes.
Passo 2
Calcular as quantidades de matéria (moles) iniciais de ácido e de base adicionada.
- Moles de
:
- Moles de
fornecidos pelo (KOH é base forte, fornece 1 mol de por mol de KOH):
Passo 3
Escrever a reação e determinar o que sobra após a neutralização.
- Reação de neutralização (este é o passo-chave: ácido fraco + base forte):
- A reação consome 1 mol de
por 1 mol de . Comparando moles: -
. -
.
-
- Como
é maior, todo o ácido é consumido (titulou-se além do ponto de equivalência). Calcula-se: - Moles de
em excesso:
- Moles de
- Moles de
formados = moles iniciais do ácido neutralizado = .
Passo 4
Calcular as concentrações dos íons após mistura (usar volume total).
- Volume total da solução após adição:
- Concentração de
em excesso:
Fazendo a divisão de forma exata:
(é interessante notar que
.)
- A presença de
também existe ( em ), mas como há base forte em excesso, o pH será dominado pela concentração de livre. Ainda assim a concentração de acetato é — curiosamente igual numericamente aos mols de OH- em excesso neste caso, porque os valores coincidiram.
Passo 5
Calcular o pOH a partir de
e depois obter o pH. Explico como fazer o log sem calculadora usando logaritmos conhecidos.
- Definição:
- Como
, temos
- Calculando
usando decomposição em fatores conhecidos:
Usa-se tabelas ou valores usuais de logaritmos (valores padrão sem calculadora):
Logo
Passo 6
Converter pOH em pH e apresentar o resultado final.
- À temperatura ambiente padrão (
) vale . Assim:
- Interpretação rápida e incentivo: o pH é bastante básico porque foi adicionada base em excesso; tudo foi neutralizado e sobrou
significativo.