Enunciado

Qual é o pH de uma solução que:

(a) foi preparada pela dissolução de 3,30 g (NH4)2SO4 em água, adicionando-se 125,0 mL de NaOH 0,1011 mol L-1 e diluindo-se a 500,0 mL?

(b) contém piperidina 0,120 mol L-1 e seu cloreto 0,080 mol L-1?

(c) contém etilamina 0,050 mol L-1 e seu cloreto 0,167 mol L-1?

(d) foi preparada pela dissolução de 2,32 g de anilina (93,13 g/mol) em 100,0 mL de HCl 0,0200 mol L-1 e diluído a 250,0 mL?

Passo 1

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

Em cada uma das partes deste problema, estamos lidando com uma base fraca B e seu ácido conjugado BHCl ou (BH)2SO4. O equilíbrio determinante do pH pode então ser escrito como:

B H + + H 2 O ⇆ H 3 O + + B

No equilíbrio, as concentrações de BH+ e B são dadas por:

B H + = c B H C l + O H - - H 3 O +

B = c B - O H - + H 3 O +

Em muitos casos as concentrações de íons hidroxila e hidrônio são muito menores que cB e cBHCl, e daí usamos:

B H + ≈ c B H C l   e   B ≈ c B

Logo, teremos que:

H 3 O + ∙ [ B ] [ B H + ] = K a = > H 3 O + ∙ c B c B H C l ≈ K a = > H 3 O + = K a ∙ c B H C l c B

Dando continuidade ao exercício 33:

Item c

Neste item podemos substituir diretamente os valores fornecidos na relação:

H 3 O + = K a ∙ c B H C l c B

Usando a constante tabelada, obtemos:

H 3 O + = 2 , 31 ∙ 10 - 1 1 ∙ 0 , 167 0 , 050 ≅ 7,71 5 ∙ 10 - 1 1   M

Daí, o pH é dado por:

p H ≅ - log ⁡ 7,715 ∙ 10 - 11 ≅ 1 0,11

Passo 2

Item d

Para iniciar a resolução deste item vamos calcular a quantidade de mols de B (da anilina) e de ácido clorídrico:

n B = 2 , 3 2   g ∙ 1   m o l   d e   B 93,13   g ≅ 2 4,9 1   m m o l s

n H C l = 1 00 , 0   m L ∙ 0,0 200 m o l L ≅ 2 , 00   m m o l s

Comparando essas quantidades molares temos que:

c B = 24,91 - 2,00   m m o l s ∙ 1 2 50,0   m L = 9 , 164 ∙ 10 - 2   M

c H C l = 2,00   m m o l s ∙ 1 2 50,0   m L = 8 , 00 ∙ 10 - 3   M

Usando a relação:

H 3 O + = K a ∙ c B H C l c B

Substituindo os valores obtidos e a constante tabelada, teremos:

H 3 O + = 2 , 5 1 ∙ 10 - 5 ∙ 8,00 ∙ 10 - 3 9,164 ∙ 10 - 2 ≅ 2 , 191 ∙ 10 - 6   M

Daí, o pH é dado por:

p H ≅ - log ⁡ 2,191 ∙ 10 - 6 ≅ 5 , 66

Resposta

c) 10,11

d) 5,66

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