Question

25,0 mL de uma solução 0,01 mol/L de um HCl é titulado com NaOH 0,05 mol/L. Calcule o pH: a)Antes de iniciar a titulação; b)Depois da adição de 1 mL do titulante; c)No ponto de equivalência; d)Após a adição de 6 mL do titulante.

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Answer 1

a) Antes de iniciar a titulação teremos apenas o ácido:

V do HCl = 25 mL = 0,025 L

M do HCl = 0,01 mol/L

*Como o ácido é forte, seu grau de ionização é 100% (α = 100%)

[H⁺] = M · α                                pH = - log [H⁺]

[H⁺] = 0,01 · 100/100                 pH = - log 0,01

[H⁺] = 0,01 mol/L                       pH = - log 10⁻²

                                                 pH = 2

b) Após adição de 1 mL (0,001 L) de NaOH 0,05 mol/L:

nº de mol de HCl início = M do HCl · V do HCl = 0,01 · 0,025 = 2,5x10⁻⁴ mol

nº de mol NaOH add = M do NaOH · V do NaOH = 0,05 · 0,001 = 5x10⁻⁵ mol

                       HCl      +      NaOH      →      NaCl      +      H₂O

Início           2,5x10⁻⁴               0

Adição              0                  5x10⁻⁵

Equilíbrio       2x10⁻⁴               0

M do HCl = nº de mol de HCl após add de NaOH / V total

M do HCl = 2x10⁻⁴ / 0,026

M do HCl = 7,7x10⁻³ mol/L

*Como o ácido é forte, seu grau de ionização é 100% (α = 100%)

[H⁺] = M · α                                        pH = - log [H⁺]

[H⁺] = 7,7x10⁻³ · 100/100                   pH = - log 7,7x10⁻³

[H⁺] = 7,7x10⁻³ mol/L                         pH = 2,11

c) No ponto de equivalência:

*No ponto de equivalência, os números de mols do ácido e da base se igualam.

    nº de mol de HCl = nº de mol NaOH

M do HCl · V do HCl = M do NaOH · V do NaOH

                   0,01 · 25 = 0,05 · V do NaOH

              V do NaOH = 5 mL

*O ponto de equivalência vai acontecer quando forem adicionados 5 mL de NaOH 0,05 mol/L.

nº de mol de HCl início = 2,5x10⁻⁴ mol

nº de mol NaOH add = M do NaOH · V do NaOH = 0,05 · 0,005 = 2,5x10⁻⁴ mol

                       HCl      +      NaOH      →      NaCl      +      H₂O

Início           2,5x10⁻⁴               0

Adição              0                 2,5x10⁻⁴

Equilíbrio          0                     0

*Como não temos íons H⁺ em solução, pois foram todos consumidos, vamos calcular o pH em função do equilíbrio da água, uma vez que o sal formado é neutro, e não sofre hidrólise.

H₂O ⇄ H⁺ + OH⁻

[H⁺] = 10⁻⁷ mol/L                pH = - log [H⁺]

                                          pH = - log 10⁻⁷

                                          pH = 7

d) Após adição de 6 mL de NaOH 0,05 mol/L:

nº de mol de HCl início = 2,5x10⁻⁴ mol

nº de mol NaOH add = M do NaOH · V do NaOH = 0,05 · 0,006 = 3x10⁻⁴ mol

                       HCl      +      NaOH      →      NaCl      +      H₂O

Início           2,5x10⁻⁴               0

Adição              0                  3x10⁻⁴

Equilíbrio          0                   5x10⁻⁵

M do NaOH = nº de mol de NaOH / V total

M do HCl = 5x10⁻⁵ / 0,031

M do HCl = 1,6x10⁻³ mol/L

*Como a base é forte, seu grau de ionização é 100% (α = 100%)

[OH⁻] = M · α                               pOH = - log [OH⁻]                  pH + pOH = 14

[OH⁻] = 1,6x10⁻³ · 100/100          pOH = - log 1,6x10⁻³              pH = 14 - pOH

[OH⁻] = 1,6x10⁻³ mol/L                pOH = 2,79                            pH = 14 - 2,79

                                                                                                   pH = 11,21