Curva de titulação – efeito da concentração, Slides de Cálculo

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Curva de titulação – efeito da concentração

Exemplo

Titulação de 100 , 0 mL de H 2 SO 4 0 , 100 mol L

• 1 com uma solução padrão de KOH 0 , 100 mol L
• 1 . Questões iniciais:

1. Qual a reação envolvida?
2. Qual o volume de NaOH necessário para atingir o P.E.?

V mL

xV x x

n molKOH xn molH SO

KOH KOH o o

2 4

H 2 SO4(aq) + 2KOH(aq) ⇌ K 2 SO4(aq) + 2H 2 O(l)

3 a^ etapa: no P.E. Nesta região o pH é dado pela dissociação da H 2 O. VKOH = 200 , 00 mL  no^ mol KOH = 0 , 100 x 0 , 200 = 0 , 0200 mol Volume final = 300 , 0 mL log[ ] 7 , 00 3     pH H O Início 0,0100 - - - Adicionado - 0,0200 - - Final - - 0,0100 0, H 2 SO4(aq) + 2KOH(aq) K 2 SO4(aq) + 2H 2 O(l)

4 a^ etapa: após o P.E. Nesta região o pH é dado pelo excesso de OH

• proveniente do KOH. VKOH = 210 , 00 mL  no^ mol KOH = 0 , 100 x 0 , 210 = 0 , 0210 mol Volume final = 310 , 0 mL Início 0,0100 - - - Adicionado - 0,0210 - - Final - 0,0010 0,0100 0, 11 , 51 2 , 49 3 , 22 10 0 , 310 0 , 0010 [ ] 3 1        pH pOH OH x mol L H 2 SO4(aq) + 2KOH(aq) ⇌ K 2 SO4(aq) + 2H 2 O(l)

Ácido fraco neutralizado por base forte

Formação de uma solução tampão. 1 a etapa - antes do início da titulação: a solução contém apenas ácido fraco e água, sendo o pH determinado pela dissociação do ácido fraco. 2 a etapa - antes de atingir o P.E.: nesta região haverá uma mistura de ácido fraco com o sal formado pela reação do ácido com a base forte. O pH é determinado pela solução tampão formada. 3 a etapa - No P.E.: nesta região a quantidade de base adicionada é suficiente para reagir com todo o ácido presente na solução produzindo água. O pH é determinado pela dissociação do sal formado pela reação de um ácido fraco com base forte. 4 a etapa – Após o P.E.: nesta região haverá adição de excesso de base a solução inicial de ácido. O pH é determinado pelo excesso de OH

• proveniente da base forte.

Exemplo

Titulação de 100 , 0 mL de ácido acético 0 , 100 mol L

• 1 com uma solução padrão de NaOH 0 , 100 mol L
• 1 . Ka = 1 , 8 x 10
• 5 Questões iniciais:

1. Qual a reação envolvida?
2. Qual o volume de NaOH necessário para atingir o P.E.?

V mL

xV x

n molNaOH n molHAc

NaOH NaOH o o

HAc(aq) + NaOH(aq) ⇌ NaAc(aq) + H 2 O(l)

2 a etapa: antes de atingir o P.E. Nesta região a solução resultante é uma mistura de ácido acético que restou sem reagir e acetato de sódio formado pela reação. Desta forma o problema resume-se em calcular o pH de uma solução tampão. VNaOH = 10 , 00 mL  no^ mol NaOH = 0 , 100 x 0 , 0100 = 0 , 00100 mol Volume final = 110 , 00 mL Início 0,0100 - - - Adicionado - 0,01000 - - Final 0,00900 - 0,00100 0, 3 , 79 [ ] 1 , 62 10 [ ] [ ][ ] 4 1 3 3         pH H O x mol L HAc H O Ac K a HAc(aq) + NaOH(aq) ⇌ NaAc(aq) + H 2 O(l)

3 a etapa: no P.E. O cálculo de pH beste ponto de titulação consiste na determinação do pH de um sal formado por um ácido fraco e uma base forte  Hidrólise de sal VNaOH = 100 , 0 mL  no^ mol NaOH = 0 , 100 x 0 , 100 = 0 , 0100 mol Volume final = 200 , 0 mL Início 0,0100 - - - Adicionado - 0,01000 - - Final - - 0,0100 0, HAc(aq) + NaOH(aq) ⇌ NaAc(aq) + H 2 O(l) Ac

• (aq) + H 2 O(l) ⇌^ OH - (aq) +^ HAc(aq) Início 0,050 - - - Equilíbrio 0,050-x - x x [ ] [ ][ ]     Ac HAc OH K K K a w h 6 1

[ ] 5 , 27 10

  

OH  x molL

pH

pOH

Curva de titulação

Formação de uma solução tampão. 1 a etapa - antes do início da titulação: a solução contém apenas base fraca e água, sendo o pH determinado pela dissociação da base fraca. 2 a etapa - antes de atingir o P.E.: nesta região haverá uma mistura de base fraca com o sal formado pela reação do ácido com o ácido forte forte. O pH é determinado pela solução tampão formada. 3 a etapa - No P.E.: nesta região a quantidade de ácido adicionada é suficiente para reagir com toda a base presente na solução produzindo água. O pH é determinado pela dissociação do sal formado pela reação de um a base fraca com ácido forte. 4 a etapa – Após o P.E.: nesta região haverá adição de excesso de ácido a solução inicial de base. O pH é determinado pelo excesso de H 3 O

proveniente do ácido forte.

Base fraca neutralizada por ácido forte

Exercício

Uma alíquota de 50,00 mL de NaCN 0,05 molL-^1 é titulada com HCl 0,100 molL-^1. A reação é CN

• • H 3 O
    • ⇌ HCN + H 2 O Calcular o pH após a adição de (a) 0,00; (b) 10,00; (c) 25,00; e (d) 26,00 mL de ácido. Dado: KHCN = 6,2x10-^10

Curva de titulação