Enunciado

Qual é o pH de uma solução que:

(a) foi preparada pela dissolução de 9,20 g de ácido lático (90,08 g/mol) e 11,15 g de lactato de sódio (112,06 g/mol) em água destilada e diluindo-se a 1,00 L.

(b) contém ácido acético 0,0550 mol L-1 e acetato de sódio 0,0110 mol L-1?

(c) foi preparada pela dissolução de 3,00 g de ácido salicílico C6H4(OH)COOH (138,12 g/mol) em 50,0 mL de NaOH 0,1130 mol L-1 e diluída 500,0 mL?

(d) contém ácido pícrico 0,0100 mol L-1 e picrato de sódio 0,100 mol L-1?

Passo 1

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

Em cada parte deste problema forma-se uma mistura tampão de um ácido fraco, HA, e sua base conjugada, NaA. Em cada caso, assumiremos inicialmente que [H3O+] e [OH-] são muito menores que a concentração molar do ácido e do conjugado, de modo que [A-] cNaA e [HA] cHA. Essas suposições levam à seguinte relação: [H3O+] = Ka cHA / cNaA.

Dando continuidade ao exercício 32:

Item c

Inicialmente iremos calcular as quantidades de mols do ácido e da base:

n H A = 3,00   g ∙ 1   m o l 138,12   g ≅ 2,172   m o l s   d e   á c i d o   s a l i c í l i c o

n N a O H = 50,0   m L ∙ 0,1130   m o l s 1000   m L = 5,65 ∙ 10 - 3   m o l s   d e   N a O H

Como a quantidade molar de ácido é maior que a da base, temos que:

c H A = 21,72 - 5,65   m m o l 500,0   m L = 0,03214   M

c N a A = 5,65   m m o l 500,0   m L = 0,0113   M

Para esta reação temos a constante de:

1 , 06 ∙ 10 - 3 = H 3 O + ∙ N a A H A = > H 3 O + = 1,06 ∙ 10 - 3 ∙ 0 , 03214 0,0 113

= > H 3 O + ≅ 0,003015   M

Como essa concentração é muito menor que as de HA e NaA, temos que:

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

Certamente, [OH-] será desprezível, pois a solução é ácida. Substituindo na expressão da constante de dissociação dá:

1,06 ∙ 10 - 3 = H 3 O + ∙ c N a A + H 3 O + c H A - H 3 O + = H 3 O + ∙ 0,0113 + H 3 O + 0,03214 - H 3 O +

Passo 2

Rearranjando a equação teremos:

H 3 O + 2 + 0,0113 H 3 O + = 0,03214 ∙ 1,06 ∙ 10 - 3 - 1,06 ∙ 10 - 3 H 3 O +

H 3 O + 2 + 0,0113 H 3 O + + 1,06 ∙ 10 - 3 H 3 O + ≅ 3,41 ∙ 10 - 5

H 3 O + 2 + 1,236 ∙ 10 - 2 H 3 O + - 3,41 ∙ 10 - 5 ≅ 0

Resolvendo a equação quadrática:

H 3 O + = - 1,236 ∙ 10 - 2 ± 1,236 ∙ 10 - 2 2 - 4 ∙ 1 ∙ - 3,41 ∙ 10 - 5 2 ∙ 1

= > H 3 O + ≅ - 1,236 ∙ 10 - 2 ± 1,7 ∙ 10 - 2 2

= > H 3 O + ≅ - 1,236 ∙ 10 - 2 + 1,7 ∙ 10 - 2 2 ≅ 2 , 32 ∙ 10 - 3   M

Ou:

= > H 3 O + ≅ - 1,236 ∙ 10 - 2 - 1,7 ∙ 10 - 2 2 ≅ - 1 , 468 ∙ 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 é dado por:

p H = - log ⁡ 2,32 ∙ 10 - 3 ≅ 2 , 63

Passo 3

Item d

De forma similar ao item c, temos que:

4 , 3 ∙ 10 - 1 = H 3 O + ∙ 0,100 + H 3 O + 0,0100 - H 3 O +

Rearranjando a equação teremos:

H 3 O + 2 + 0 , 100 H 3 O + = 0,0 100 ∙ 4,3 ∙ 10 - 1 - 4,3 ∙ 10 - 1 H 3 O +

H 3 O + 2 + 0,1 00 H 3 O + + 4,3 ∙ 10 - 1 H 3 O + ≅ 0,0043

H 3 O + 2 + 0,53 H 3 O + - 0,0043 ≅ 0

Resolvendo a equação quadrática:

H 3 O + = - 0,53 ± 0,53 2 - 4 ∙ 1 ∙ - 0,0043 2 ∙ 1 = > H 3 O + ≅ - 0,53 ± 0,54599 2

= > H 3 O + ≅ - 0,53 + 0,54599 2 ≅ 0,007995   M

Ou:

= > H 3 O + ≅ - 0,53 - 0,54599 2 ≅ - 0 , 537995   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 é dado por:

p H ≅ - log ⁡ 0,007995 ≅ 2 , 10

Resposta

c) 2,63

d) 2,10

Exercícios de Livros Relacionados

Qual é o pH de um tampão formado pela mistura de 50,0m Ld eN a H 2 P O 40,200m o lL - 1 com (a) 50,0m Ld eH C l0,120m o lL - 1 ? (b) 50,0m ld eN a O H0,120m o lL - 1 ?
Qual é o pH de um tampão formado pela mistura de 100m L de ftalato ácido de potássio 0 , 150m o lL - 1 com ( a )100m Ld eN a O H0,0800m o lL - 1 ? ( b )100m Ld eH C l0,0800m o lL - 1 ?
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