Aula 7-curvas teóricas-baseforte-acido fraco_final

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Curvas teóricas:
Ácido fraco x base forte
VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
Fonte: Harris,2013
 (a) Curvas de titulação de 50,00 mL de HA 0,020 M com NaOH 0,1000 M
 (b) Curvas de titulação de 50,00 mL de HA (Ka = 1,75 x 10-5) com NaOH 0,1000 M
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VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
 Construir a curva de titulação de 25 mL de HAc 0,1000 M com NaOH
0,1000 M Ka = 1,75 x 10-5
Avaliar as condições:
1) É titulável?
NaOH 0,1000 M
25 mL de HAc 0,1000 M 2,5 mmols
NaOH + HAc ⇌ NaAc + H2O
Solução de um sal 
proveniente de um 
ácido fraco
Este sal irá sofrer uma 
hidrólise básica devido 
ao ânion acetato
Ac- + H2O ⇌ HAc + OH
-
O pH do PE será maior que 7,0
pHPE > 7,0
Sim, pois o Ka é maior que 10-8
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VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
NaOH 0,1000 M
25 mL de HAc 0,1000 M
2) Calcular o volume de base no PE: VPE
PE: nºmmols de HAc = nºmmols de NaOH
2,5 mmols
3) Calcular o pH inicial
 Temos que relembrar o cálculo de
pH para ácido fraco
NaOH + HAc ⇌ NaAc + H2O
HAc ⇌ H+ + Ac-
0,1 - x x x
Ka = [H+] [Ac-] Ka = x2 = 1,75 x 10-5
[HAc] 0,1 – x
x = 1,323 x 10-3 = [H+]
pH = log [H+] = pH = 2,88
Comparar se o valor obtido é 100x 
menor que a concentração inicial
25 mL x 0,1000 mol/L = Vbase x 0,1000 mol/L
VPE = 25 mL
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VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
NaOH 0,1000 M
25 mL de HAc 0,1000 M
4) Calcular o pH antes do PE
NaOH + HAc ⇌ NaAc + H2O
Inicial: 1,0 mmols 2,5 mmols 0 mmols
Situação particular, Hac e NaAc juntos, 
temos uma solução tampão
Ka = [H+] [Ac-]formado [H
+] = Ka x [HAc]não titulado
[HAc]não titulado [Ac
-]formado
pH = pKa + log [Ac-] pH = 4,75 + log [1,0] = 4,58
[HAc] [1,5]
Final: 0 mmols 1,5 mmols 1,0 mmols
Vbase = 10 mL
Vtotal = 10 + 25 = 35 mL
nº mmols de H+ = 25 mL x 0,1000 = 2,5 mmols
nº mmols de OH- = 10 mL x 0,1000 = 1,0 mmols
HAcnão titulado ⇌ H
+ + Ac-formado
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VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
NaOH 0,1000 M
25 mL de HAc 0,1000 M
5) Calcular o pH no ponto de semi-neutralização: Vbase = VPE/2
 Máxima capacidade do tampão: A concentração do sal é igual a do ácido
NaOH + HAc ⇌ NaAc + H2O
Inicial: 1,25 mmols 2,5 mmols 0 mmols
pH = pKa + log [Ac-] pH = 4,75 + log [1,25] = 4,75
[HAc] [1,25]
pH = pKa 
Vbase = 25/2= 12,5 mL
Vtotal = 12,5 + 25 = 37,5 mL
nº mmols de H+ = 25 mL x 0,1000 = 2,5 mmols
nº mmols de OH- = 12,5 mL x 0,1000 = 1,25 mmols
Final: 0 mmols 1,25 mmols 1,25 mmols
VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
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NaOH 0,1000 M
25 mL de HAc 0,1000 M
6) Calcular o pH nas vizinhanças do PE, 𝛥pH =± 0,1 mL VPE e do PE
NaOH + HAc ⇌ NaAc + H2O
Inicial: 2,49 mmols 2,5 mmols 0 mmols
pH = pKa + log [Ac-] pH = 4,75 + log [2,49] = 7,15
[HAc] [0,01]
Final: 0 mmols 0,01 mmols 2,49 mmols
6.1) Vbase = 25 - 0,1 = 24,9 mL
Vtotal = 24,9 + 25 = 49,9 mL
nº mmols de H+ = 25 mL x 0,1000 = 2,5 mmols
nº mmols de OH- = 24,9 mL x 0,1000 = 2,49 mmols
VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
6.2) Calcular o pH do PE: Sabemos que o pH >7,0, pois temos uma hidrólise básica
NaOH + HAc ⇌ NaAc + H2O
NaOH 0,1000 M
25 mL de HAc 
0,1000 M
Todo ácido foi transformado em NaAc, ou seja,
teremos uma solução de NaAc. O equilíbrio
mais importante é a hidrólise do ânion.
Inicial: 2,5 mmols 2,5 mmols 0 mmols
Vbase = 25 mL
Vtotal = 25 + 25 = 50,0 mL
nº mmols de H+ = 25 mL x 0,1000 = 2,5 mmols
nº mmols de OH- = 25 mL x 0,1000 = 2,5 mmols
Ac- + H2O ⇌ HAc + OH
- Temos que trabalhar com o Kb, pois 
existe a formação de OH-
Ka x Kb = Kw
Constante de hidrólise: Kh
0,05 - x x x
[NaAc] = 2,5 mmol/50mL = 0,05 M 
Kb = Kh= 5,71 x 10-10Kh = [HAc] [OH-] Kh = x2 = 5,71 x 10-10
[Ac-] 0,05 – x
x = 5,34 x 10-6 = [OH-] pOH = -log[OH-] = 5,27 pH = 8,73
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Final: 0 mmols 0 mmols 2,5 mmols
9
VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
NaOH 0,1000 M
25 mL de HAc 0,1000 M
6.4) Depois do PE Vbase = 25 + 0,1 = 25,1 mL
Vtotal = 25,1 + 25 = 50,1 mL
nº mmols de H+ = 25 mL x 0,1000 = 2,5 mmols
nº mmols de OH- = 25,1 mL x 0,1000 = 2,51 mmols
NaOH + HAc ⇌ NaAc + H2O
Inicial: 2,51 mmols 2,5 mmols 0 mmols
[OH-] = nºmmols de OH-/Vtotal = 0,01mmol = 1,996 x 10
-4 mol/L
50,1 mL
pOH = -log [1,996 x 10-4 ]
pOH = 3,70 pH + pOH = 14
pH = 10,3
Final: 0,01 mmols 0 mmols 2,5 mmols
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VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
NaOH 0,1000 M
25 mL de HAc 0,1000 M
7) Depois do PE, com grande excesso de base: Vbase= 35 mL
Vtotal = 35 + 25 = 60 mL
nº mmols de H+ = 25 mL x 0,1000 = 2,5 mmols
nº mmols de OH- = 35 mL x 0,1000 = 3,5 mmols
NaOH + HAc ⇌ NaAc + H2O
Inicial: 3,5 mmols 2,5 mmols 0 mmols
[OH-] = nºmmols de OH-/Vtotal = 1 mmol = 1,667 x 10
-2 mol/L
60 mL
pOH = -log [1,667 x 10-2 ]
pOH = 1,78 pH + POH = 14
pH = 12,2
Final: 1,0 mmols 0 mmols 2,5 mmols
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 Exercício:
1) Escolha, a partir da lista abaixo, os indicadores possíveis para a titulação de
10 mL de um ácido fraco (HA) 0,2000 M (Ka = 1,3 x 10-6) com uma solução de
NaOH 0,1000 M
Indicador A: 1,2 - 3,0
Indicador B: 3,0 – 5,0
Indicador C: 4,5 – 6,5
Indicador D: 7 – 9
Indicador E: 8 - 10
ANÁLISE VOLUMÉTRICA
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ANÁLISE VOLUMÉTRICA
 Avaliar as condições:
1) É titulável?
Sim, pois o Ka é maior que 10-8
pKa = 5,89
NaOH 0,1000 M
10 mL de HA 0,2000 M 
NaOH + HA ⇌ NaA + H2O Ac
- + H2O ⇌ HAc + OH
-
O pH do PE será maior que 7,0
pHPE > 7,0
 Resolução:
Solução de um sal 
proveniente de um 
ácido fraco
 Para selecionar indicadores possíveis temos
que calcular o 𝛥pH = ± 0,1 mL VPE
2) Calcular o volume de base no PE: VPE
PE: nºmmols de HA = nºmmols de NaOH
10 mL x 0,2000 mol/L = Vbase x 0,1000 mol/L
VPE = 20 mL
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ANÁLISE VOLUMÉTRICA
3) Calcular o pH nas vizinhanças do PE, 𝛥pH =± 0,1 mL VPE
3.1) Vbase = 20 - 0,1 = 19,9 mL
Vtotal = 19,9 + 10 = 29,9 mL
nº mmols de H+ = 10 mL x 0,2000 = 2,0 mmols
nº mmols de OH- = 19,9 mL x 0,1000 = 1,99 mmols
NaOH + HA ⇌ NaA + H2O
Inicial: 1,99 mmols 2,0 mmols 0 mmols
Final: 0 mmols 0,01 mmols 1,99 mmols
pH = pKa + log [Ac-] pH = 5,89 + log [1,99] = 8,19
[HAc] [0,01]
NaOH 0,1000 M
10 mL de HA 0,2000 M 
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ANÁLISE VOLUMÉTRICA
3) Calcular o pH nas vizinhanças do PE, 𝛥pH =± 0,1 mL VPE
3.2) Vbase = 20 + 0,1 = 20,1 mL
Vtotal = 20,1 + 10 = 30,1 mL
nº mmols de H+ = 10 mL x 0,2000 = 2,0 mmols
nº mmols de OH- = 20,1 mL x 0,1000 = 2,01 mmols
NaOH + HA ⇌ NaA + H2O
Inicial: 2,01 mmols 2,0 mmols 0 mmols
Final: 0,01 mmols 0 mmols 2,0 mmols
NaOH 0,1000 M
10 mL de HA 0,2000 M 
[OH-] = nºmmols de OH-/Vtotal = 0,01 mmol = 3,322 x 10
-4 mol/L
30,1 mL
pOH = -log [3,322 x 10-4 ]
pOH = 3,48 pH + pOH = 14
pH = 10,5
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ANÁLISE VOLUMÉTRICA
Traçamos a curva e analisamos os indicadores possíveis
 Os indicadores D e E poderiam ser utilizados.
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ANÁLISE VOLUMÉTRICA
2) Escolha o melhor indicador nas condições de titulação do exercício
anterior: 10 mL de um ácido fraco (HA) 0,2000 M (Ka = 1,3 x 10-6) com uma
solução de NaOH 0,1000 M
Indicador A: 1,2 - 3,0
Indicador B: 3,0 – 5,0
Indicador C: 4,5 – 6,5
Indicador D: 7 – 9
Indicador E: 8 - 10
 Para saber qual é o melhor indicador temos que calcular o pH do PE e
avaliar se este valor está contido na faixa de transição do indicador.
Calcular o pH do PE: Sabemos que o pH >7,0, pois temos uma hidrólise básica
NaOH + HA ⇌ NaA + H2O
Todo ácido foi transformado em NaA, ou seja,
teremos uma solução de NaA. O equilíbrio mais
importante é a hidrólise do ânion.
Inicial: 2,0 mmols 2,0 mmols 0 mmols
Vbase = 20 mL
Vtotal = 20 + 10 = 30,0 mL
nº mmols de H+ = 10 mL x 0,2000 = 2,0 mmols
nº mmols de OH- = 20 mL x 0,1000 = 2,0 mmols
A- + H2O ⇌ HA + OH
- Temos que trabalhar com o Kb, pois 
existe a formação de OH-Ka x Kb = Kw
Constante de hidrólise: Kh
0,0667 - x x x
[NaAc] = 2,0 mmol/30mL = 0,06667 M 
Kb = Kh= 7,69 x 10-9Kh = [HA] [OH-] Kh = x2 = 7,69 x 10-9
[A-] 0,00667 – x
x = 2,26 x 10-5 = [OH-] pOH = -log[OH-] = 4,65 pH = 9,35
Final: 0 mmols 0 mmols 2,0 mmols
ANÁLISE VOLUMÉTRICA
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ANÁLISE VOLUMÉTRICA
Traçamos a curva e analisamos o melhor indicador
Indicador A: 1,2 - 3,0
Indicador B: 3,0 – 5,0
Indicador C: 4,5 – 6,5
Indicador D: 7 – 9
Indicador E: 8 - 10
Melhor indicador: E
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