Enunciado

Calcule o volume de uma solução 0,125 M de HCl (aq) necessário para neutralizar (a) metade e (b) todos os íons hidróxido de 25,0 mL de uma solução 0,305 M de KOH (aq). (c) Qual é a molaridade dos íons Cl- no ponto estequiométrico? (d) Calcule o pH da solução após a adição de 35,0 mL de uma solução 0,125 M de HCl (aq) a 25,0 mL de uma solução 0,305 M de KOH (aq).

Passo 1

Se você caiu de paraquedas aqui, recomendo altamente que você veja o exercício 25 antes, porque todo o raciocínio dele é idêntico pra esse exercício!!! Enfim, à questão!

(b)Calculamos primeiro toda a neutralização, pra depois verificar a metade, pro item (a). Usamos:

C 1 ∙ V 1 = C 2 ∙ V 2

0,125 ∙ V 1 = 0,305 ∙ 25,0

∴ V 1 = 61,0   m L

Passo 2

(a)À metade, é só dividir o quanto temos de hidróxido por 2:

0,125 ∙ V 1 = 0,305 ∙ 25,0 2

∴ V 1 = 30,5   m L

Passo 3

(c)Agora, pra concentração de Cl-, o raciocínio é o mesmo que na última questão, nesse mesmo item. A estequiometria de Cl- e H+ é, também, 1 pra 1 (1:1):

H C l ⟶ H + + C l -

Então, temos que número de mols de Cl- é igual ao número de mols de H+ adicionados, em qualquer ponto.

∴ C l - = 0,125 ∙ 61,0 61,0 +   25,0 = 0,089   m o l / L

Passo 4

(d)35,0 mL ainda não é suficiente pra neutralizar todo o KOH, então é de se esperar que a solução ainda esteja alcalina, que haja excesso de OH- frente a H+.

Calculamos então a concentração de OH-, assim:

O H - = ( C 2 ∙ V 2 - C 1 ∙ V 1 ) / ( V 1 +   V 2 )

Em palavras, essa expressão quer dizer: O H - vai ser igual ao número de mols de O H - menos o número de mols de H + sobre o volume total da solução.

Teremos:

O H - = 0,305 ∙ 25,0   - 0,125 ∙ 35,0 35,0 +   25,0 = 0,0542   m o l / L

Tirando o - l o g de O H - , teremos o pOH:

p O H = - log ⁡ 0,0542 = 1,27

Mas... queremos pH! Você já deve saber que p H + p O H = 14 . Então fica fácil!

∴ p H = 14 - p O H ≡ 14 - 1,27 = 12,73

Resposta

(a) ∴ V 1 = 30,5   m L

(b) ∴ V 1 = 61,0   m L

(c) ∴ C l - = 0,089   m o l / L

(d) ∴ p H = 12,73

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