Enunciado

Calcular a variação no pH que ocorre quando 1,00 mmol de ácido forte é adicionado em 100 mL das soluções listadas no Problema 14-34.

(a) H2O.

(b) HCl 0,0500 mol L-1.

(c) NaOH 0,0500 mol L-1.

(d) CH3COOH 0,0500 mol L-1.

(e) CH3COONa 0,0500 mol L-1.

(f) CH3COOH 0,0500 mol L-1 + CH3COONa 0,0500 mol L-1.

(g) CH3COOH 0,500 mol L-1 + CH3COONa 0,500 mol L-1.

Passo 1

E aí pessoal, belezinha? Vamos trabalhar em algumas questões que abordam os princípios das titulações de neutralização.

Para a resolução deste exercício analisaremos o pH antes e após a adição do ácido.

Dando continuidade ao exercício 35:

Item e

O pH inicial é de 8,728. Após a adição de ácido, temos que:

c H O A c = 1,00   m m o l 100   m L = 10 - 2   M

c N a O A c = 0,0500 ∙ 100   m m o l - 1,00   m m o l 100   m L = 4 ∙ 10 - 2   M

A concentração de íons hidrônio é dada por:

K a = H 3 O + ∙ N a O A c H O A c

Substituindo as concentrações molares calculadas, e a constante tabelada, temos:

1,75 ∙ 10 - 5 = H 3 O + ∙ 4 ∙ 10 - 2 10 - 2 = > H 3 O + = 1,75 ∙ 10 - 5 4 ∙ 10 - 2 ∙ 10 - 2

H 3 O + = 4,375 ∙ 10 - 6   M

O pH é dado por:

p H = - log ⁡ 4,375 ∙ 10 - 6 = 5,359

A variação de pH é de:

∆ p H = 5,359 - 8,728 = - 3,369

Passo 2

Item f

O pH inicial é de 4,757. Após a adição de ácido, temos que:

c H O A c = 0,0500 m o l L + 1,00   m m o l 100   m L = 0,0600   M

c N a O A c = 0,0500 m o l L - 1,00   m m o l 100   m L = 0,0400   M

A concentração de íons hidrônio é dada por:

K a = H 3 O + ∙ N a O A c H O A c

Substituindo as concentrações molares calculadas, e a constante tabelada, temos:

1,75 ∙ 10 - 5 = H 3 O + ∙ 4 ∙ 10 - 2 6 ∙ 10 - 2 = > H 3 O + = 1,75 ∙ 10 - 5 4 ∙ 10 - 2 ∙ 6 ∙ 10 - 2

H 3 O + = 2,625 ∙ 10 - 5   M

O pH é dado por:

p H = - log ⁡ 2,625 ∙ 10 - 5 ≅ 4 , 581

A variação de pH é de:

∆ p H = 4 , 581 - 4 , 757 = - 0,176

Passo 3

Item g

Na solução inicial temos: H 3 O + = 1,75 ∙ 10 - 5 ∙ 0,500 0,500 = 1,75 ∙ 10 - 5   M

Que dá um pH de:

p H = - log ⁡ 1,75 ∙ 10 - 5 ≅ 4 , 757

Após a adição de ácido, temos que:

c H O A c = 0,500 m o l L + 1,00   m m o l 100   m L = 0 , 51 0   M

c N a O A c = 0,500 m o l L - 1,00   m m o l 100   m L = 0,4 9 0   M

Que nos dá:

H 3 O + = 1,75 ∙ 10 - 5 ∙ 0,510 0,490 ≅ 1,821 ∙ 10 - 5   M

E o pH:

p H ≅ - log ⁡ 1,821 ∙ 10 - 5 ≅ 4,740

A variação de pH é de:

∆ p H = 4 , 740 - 4 , 757 = - 0,0 1 7

Resposta

e) -3,369

f) -0,176

g) -0,017

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