Aula 16

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Titulação ácido-base 
 
O processo de titulação ácido-base consiste em adicionar 
alíquotas definidas de uma base ou ácido em uma solução, 
medindo o pH da nova solução resultante a cada passo. A 
curva resultante permite descobrir diversas informações a 
respeito das substâncias envolvidas. 
 
 
 
 
 
 
A curva de titulação 
 
Consideremos as reações 
 
HA + H2O ⇔ A- + H3O+
B + H2O ⇔ BH+ + OH-
 
Pela neutralidade elétrica da solulção devemos ter 
 
[BH+]+ [H3O+] = [A-] + [OH-] 
 
Seja Va o volume de uma solução de ácido com solução 
inicial Ao. Seja B a concentração da base adicionada. A 
cada instante, haverá um volume total Vb de solução da 
base forte adicionada à solução ácido+base. A 
concentração [H3O+], representada por H, será dada por: 
 
Vb(Ka + H)(Kw - H2) + Kw.Ao.H = Va(Ka + H)(B.H + H2 – Kw) 
 
Repare que esta é uma solução cúbica em termos de H. 
 
A todo momento, [HA]+[A-]=A, onde A=(Ao.Va)/(Va+Vb). 
[BH+]=B.Vb/(Va+Vb) 
Ka=[H3O+].[A-]/[HA] 
Kw=[H3O+][OH-] 
 
Então, [A-]=[HA].Ka/[H3O+]=(A-[A-])Ka/[H3O+]= 
(A.Ka)/(Ka+[H3O+])=(A.Ka)/(Ka+H) 
 
Juntando-se essas equações na fórmula de neutralidade 
temos 
 
B.Vb/(Va+Vb) + H = (Ao.Va)Ka/((Va+Vb)(Ka+H)) + H/Kw
 
A equação pode ser rearranjada na forma mostrada acima. 
 
Curvas de titulação 
 
As curvas de titulação abaixo foram retiradas da página 
www.chemguide.co.uk/physical/acidbaseeqia/phcurves.html 
 
Ácido forte adicionado a solução com base forte. 
 
 
 
Base forte adicionado a solução com ácido forte. 
 
 
 
 
Mais curvas de titulação 
 
Ácido forte adicionado a solução com base fraca. 
 
 
 
 
Base fraca adicionada a solução com ácido forte. 
 
 
Mais curvas de titulação 
 
Ácido fraco adicionado a solução com base forte. 
 
 
 
Base forte adicionada a solução com ácido fraco. 
 
 
 
Ácido fraco diprótico adicionado a solução com base forte. 
 
 
Indicadores 
 
 
 
H2-Fenolftaleína ⇔ Fenolftaleína2- ⇔ Fenolftaleína(OH)3-
 
A forma Fenolftaleína2- ocorre entre pH 8 e 10, donde esta 
substância serve para indidar esta faixa de pH. 
 
 
 
 
Eletroquímica 
 
As reações que envovem transferência de elétrons são 
tratadas de forma especial dentro da eletroquímica. Além 
de seus aspectos particulares, estas reações, por sua 
importância para a sociedade moderna, merecem um 
tratamento diferenciado. 
 
 
 
 
 
 
 
Potencial de eletrodo 
 
Uma outra possível montagem inclui um voltímetro. 
 
 
 
 
 
 
Eletroquímica 
 
A reação com εo positivo é espontânea, como veremos a 
seguir pela ligação entre esta grandeza e a energia livre de 
Gibbs da reação. 
 
Lembrando as equações W ≤ -∆F e (à pressão constante) 
∆G = ∆F + P.∆V 
 
Donde Wnão mecânico + P.∆V ≤ -∆F 
 
ou 
 
Wnão mecânico ≤ -∆F - P.∆V 
 
Wnão mecânico ≤ -∆G 
 
 
Isto é, a energia livre de Gibbs nos dá o máximo de 
trabalho não-mecânico disponível no sistema. 
 
No caso da eletroquímica, o trabalho realizado é igual a 
 
W = nFε 
 
onde n é o número de moles de cargas transportadas, F a 
constante de Farady (Coulombs/mol) e E a voltagem. 
 
Assim ficamos com 
 
∆G=- nFε 
 
Tal equação nos mostra que quanto maior o εo de uma 
reação eletroquímica mais favorável ela será com relação 
às outras reações concorrentes.