Enunciado

Calcular a variação no pH que ocorre em cada uma das soluções listadas a seguir como resultado de uma diluição de dez vezes com água. Arredonde os valores de pH calculados para três algarismos significativos.

(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.

Em cada item desse exercício devemos analisar o pH inicial, e daí verificar o que ocorre com a diluição.

Dando continuidade ao exercício 34:

Item f

Aqui devemos evitar a solução aproximada porque ela não revelará a pequena mudança de pH resultante da diluição. Assim, escrevemos:

H O A c = c H O A c + O H - - H 3 O + ≈ c H O A c - H 3 O +

O A c - = c N a O A c - O H - + H 3 O + ≈ c N a O A c + H 3 O +

E daí, temos que:

K a = H 3 O + ∙ O A c - H O A c = > 1,75 ∙ 10 - 5 = H 3 O + ∙ c N a O A c + H 3 O + c H O A c - H 3 O +

= > 1,75 ∙ 10 - 5 = H 3 O + ∙ 0,0500 + H 3 O + 0,0500 - H 3 O +

= > H 3 O + 2 + 0,0500 H 3 O + = 1,75 ∙ 10 - 5 ∙ 0,0500 - 1,75 ∙ 10 - 5 H 3 O +

= > H 3 O + 2 + 0,0500 H 3 O + - 8,75 ∙ 10 - 7 + 1,75 ∙ 10 - 5 H 3 O + = 0

= > H 3 O + 2 + 5,0018 ∙ 10 - 2 H 3 O + - 8,75 ∙ 10 - 7 = 0

Temos uma equação quadrática, que resolvida fica:

H 3 O + = - 5,0018 ∙ 10 - 2 ± 5,0018 ∙ 10 - 2 2 - 4 ∙ 1 ∙ - 8,75 ∙ 10 - 7 2 ∙ 1

= > H 3 O + ≅ - 5,0018 ∙ 10 - 2 ± 5 , 0053 ∙ 10 - 2 2

= > H 3 O + ≅ - 5,0018 ∙ 10 - 2 + 5,0053 ∙ 10 - 2 2 ≅ 1 , 750 ∙ 10 - 5   M

Ou:

= > H 3 O + ≅ - 5,0018 ∙ 10 - 2 - 5,0053 ∙ 10 - 2 2 ≅ - 5 , 0036 ∙ 10 - 2   M

Que é um valor não conveniente aos nossos cálculos por ser menor que zero, sendo assim descartado.

Com a concentração molar do hidrônio calculada, o pH da solução inicial é dado por:

p H ≅ - log ⁡ 1,750 ∙ 10 - 5 ≅ 4 , 757

Passo 2

Para a solução diluída, teremos uma nova concentração do ácido acético dada por:

H O A c f i n a l = H O A c i n i c i a l 10 = 0,050 10 = 0,0050   m o l / L

Resolvendo da mesma forma que para a solução não diluída, chegamos na equação quadrática:

1,75 ∙ 10 - 5 = H 3 O + ∙ 0,0 0 500 + H 3 O + 0,0 0 500 - H 3 O +

= > H 3 O + 2 + 5,01 75 ∙ 10 - 3 H 3 O + - 8,75 ∙ 10 - 8 = 0

Resolvendo:

H 3 O + = - 5,0175 ∙ 10 - 3 ± 5,0175 ∙ 10 - 3 2 - 4 ∙ 1 ∙ - 8,75 ∙ 10 - 8 2 ∙ 1

= > H 3 O + ≅ - 5,0175 ∙ 10 - 3 ± 5,0 52 ∙ 10 - 3 2

= > H 3 O + ≅ - 5,0175 ∙ 10 - 3 + 5,052 ∙ 10 - 3 2 ≅ 1,7 25 ∙ 10 - 5   M

Ou:

= > H 3 O + ≅ - 5,0175 ∙ 10 - 3 - 5,052 ∙ 10 - 3 2 ≅ - 5,0 35 ∙ 10 - 3   M

Que é um valor não conveniente aos nossos cálculos por ser menor que zero, sendo assim descartado.

Com a concentração molar do hidrônio calculada, o pH da solução inicial é dado por:

p H ≅ - log ⁡ 1,725 ∙ 10 - 5 ≅ 4,7 63

A variação do pH é de:

∆ p H = 4 , 763 - 4 , 757 = 0 , 006

Passo 3

Item g

Procedendo como na parte (f), uma diluição de 10 vezes desta solução resulta em uma mudança de pH menor que 1 na terceira casa decimal. Assim, para todos os efeitos práticos:

∆ p H ≅ 0,000

Resposta

f) 0,006

g) 0,000

Exercícios de Livros Relacionados

Calcular o pH de uma solução que é preparada para conter as seguintes concentrações analíticas: 0,640m o lL - 1 em H O C 2 H 4 N H 2 e 0,750m o lL - 1 em H O C 2 H 4 N H 3 C l .
Calcular o pH de uma solução que é preparada para conter as seguintes concentrações analíticas: 0,0240m o lL - 1 em H 2 C 2 O 4 (ácido oxálico) e 0,0360m o lL - 1 em N a 2 C 2 O 4 .
Calcular o pH de uma solução que é preparada para conter as seguintes concentrações analíticas 0,0400m o lL - 1 em H 3 P O 4 e 0,0200m o lL - 1 em N a 2 H P O 4 .
Calcular o pH de uma solução que é preparada para conter as seguintes concentrações analíticas 0,0500m o lL - 1 em H 3 P O 4 e 0,0200m o lL - 1 em N a H 2 P O 4 .
Calcular o valor numérico das constantes de equilíbrio para a reação: N H 4 + + O A c - ⇌ N H 3 + H O A c