Titularam-se
de uma solução de ácido fórmico
com NaOH 0,1000 mol
. Calcule: a) o volume de NaOH no ponto de equivalência; b) o pH no início da titulação; c)o pH no ponto de equivalência e (d) o pH após a adição de
de NaOH.
; b) pH=2,33; c) 8,74;
d)
d)
Passo 1
Lista clara do que o enunciado dá e do que pede:
- Dados que peguei do enunciado:
- Volume da solução de ácido fórmico:
. - Concentração do ácido fórmico:
. - Titulante: NaOH com concentração
. -
. - Pressuposição padrão:
(25 °C).
- Volume da solução de ácido fórmico:
- O enunciado pede:
a) o volume de NaOH no ponto de equivalência;
b) o pH no início da titulação (antes de qualquer adição de NaOH);
c) o pH no ponto de equivalência;
d) o pH após a adição dede NaOH.
Passo 2
Volume de NaOH no ponto de equivalência (este é só estequiometria):
- Calcular o número de mols de ácido inicial:
- No ponto de equivalência, os mols de OH^- adicionados igualam os mols de HA:
Passo 3
pH no início da titulação (solução de ácido fraco
puro):
- Relembrando a química: para um ácido fraco
valemos pela reação
e a constante de acidez é
- Converter
em :
Fazendo a conta:
- Montar equilíbrio (notação: concentração inicial
, ionização ):
Na aproximação usual
,
- Calcular
e o pH:
- Verificação da aproximação:
(≈3,9%), menor que 5% → aproximação aceitável. Então .
Passo 4
pH no ponto de equivalência (tudo convertido em A^-; solução básica fraca devido à hidrólise do ânion):
- No ponto de equivalência todos os
de HA viraram . Volume total:
- Concentração de
no ponto de equivalência:
- O ânion
sofre hidrólise:
com constante
- Montar equilíbrio de hidrólise: se
é a concentração de gerada,
na aproximação
(normal para bases fracas diluídas), logo
Calcular:
- Determinar pOH e pH:
Observação importante (não pulei isso): o valor calculado para o pH no ponto de equivalência é
. Isso difere do valor listado no enunciado de referência (
). As contas acima usam
,
e a concentração correta de
após diluição; com esses dados o resultado consistente é
.
Passo 5
pH após adição de
de NaOH (acréscimo além do ponto de equivalência):
- Mols de OH^- adicionados em
:
- Mols de HA originais:
. Esses são consumidos até o ponto de equivalência, restando excesso de OH^-:
- Volume final da solução:
- Concentração de
em excesso:
- Calcular pOH e pH:
Resposta
a)
b)
c)
d)
b)
c)
d)