Aula 8-Misturas e exercicios_final

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Misturas
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VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
 Uma mistura de ácido fraco e ácido forte para ser titulado com uma base forte:
 Misturas de ácidos
Avaliar as condições:
1) É titulável?
Ka ≥ 10-8
2) Os H+ são titulados juntos ou separados?
Se o Ka ≥ 10-4 os H+ são titulados juntos, ou seja, teremos apenas um
ponto estequiométrico.
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VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
 Como seria o perfil de uma curva de titulação de uma mistura de HCl com HAc
titulado com uma base forte (NaOH)? Ka = 1,75 x 10-5
 Exercício 1
Avaliar as condições:
1) É titulável?
Sim, pois o Ka ≥ 10-8
2) Os H+ são titulados juntos ou separados?
Serão titulados separados pois o Ka ≤ 10-4, ou seja, teremos dois pontos
estequiométricos.
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VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
NaOH 
HAc + HCl
1° PE = n°mmols de HCl = n°mmols de NaOH
n°mmols de HCl = M x V1
HCl + NaOH ⇌ NaCl + H2O
2° PE = n°mmols de HAc = n°mmols de NaOH
n°mmols de HAc = M x V2
HAc + NaOH ⇌ NaAc + H2O
V1 V2
V3
 Perfil da curva
n°mmols de NaOH = n°mmols de HAc + n°mmols de HCl
M x V3 = n°mmols de HAc + n°mmols de HCl
VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
 Como seria o perfil de uma curva de titulação de uma mistura de H2SO4 (Ka2 = 1,2 x 10
-2)
com H3AsO4 titulado com uma base forte (NaOH)?
Ka1 = 6,0 x 10
-3; Ka2 = 1,0 x 10
-7; Ka3 = 3,0 x 10
-12
 Exercício 2
Avaliar as condições:
1) É titulável?
Só o 3° H+ do H3AsO4 não é titulável pois o Ka ≤ 10
-8
2) Os 2 H+ do H2SO4 são titulados juntos ou separados?
Serão titulados juntos pois o Ka ≥ 10-4.
3) É possível separar o 2° H+ do H2SO4 do 1° H
+ do H3AsO4
Não, pois a razão Ka2 (H2SO4)/Ka1(H3AsO4) ≤ 10
4
4) É possível separar o 2° H+ do H3AsO4 do 1° H
+?
Sim, pois a razão Ka1/Ka2 ≥ 10
4
No 1° PE teremos três 
hidrogênios titulados juntos
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VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
NaOH 
H3AsO4 + H2SO4
1° PE = 2 n°mmols de H2SO4 + n°mmols de H3AsO4 = n°mmols de NaOH 
= M x V1
H2SO4 + 2 NaOH ⇌ Na2SO4 + 2 H2O
H3AsO4 + NaOH ⇌ NaH2AsO4 + H2O
2° PE = n°mmols de H3AsO4 = n°mmols de NaOH
n°mmols de H3AsO4 = M x V2
NaH2AsO4 + NaOH ⇌ Na2HAsO4 + H2O
V1 V2
V3
 Perfil da curva
n°mmols de NaOH = 2 n°mmols de H2SO4 + 2 n°mmols de H3AsO4
M x V3 = 2 n°mmols de H2SO4 + 2 n°mmols de H3AsO4
H2SO4 + 2 NaOH ⇌ Na2SO4 + 2 H2O
H3AsO4 + NaOH ⇌ NaH2AsO4 + H2O
NaH2AsO4 + NaOH ⇌ Na2HAsO4 + H2O
H3AsO4 + 2 NaOH ⇌ Na2HAsO4 + 2 H2O
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VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
 Misturas alcalinas
 São as misturas contendo alguns destes três solutos: NaOH, NaHCO3 e
NaCO3
 Para estes três solutos só existem duas misturas possíveis:
Na2CO3 + NaOH
(Soda Cáustica)
Na2CO3 + NaHCO3
NaOH + NaHCO3 ⇌ Na2CO3 + H2O Reação estequiométrica:
Solução de Na2CO3
Excesso de NaOH
Excesso de NaHCO3
VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
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Na2CO3:
1) Mistura de NaOH e Na2CO3- Soda Cáustica
CO3
2- + H+ ⇌ HCO3
- Kb = 2,1 x 10-4
HCO3
- + H+ ⇌ CO2 + H2O Kb = 2,1 x 10
-8
Avaliar as condições:
1) É titulável?
Sim, pois o Kb ≥ 10-8
2) O OH- do NaOH será titulado junto com o CO3
2-?
Serão titulados juntos pois o Kb = 10-4.
No 1° PE teremos a Base forte e o CO3
2- titulados juntos.
VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
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 Perfil da curva
VF
vHCl 
NaOH + Na2CO3
1° PE = n° mols de NaOH + n° mmols de Na2CO3 = n° mmols de HCl = M x V1
Na2CO3 + HCl ⇌ NaHCO3 + NaCl
NaOH + HCl ⇌ NaCl + H2O
VAM
2° PE = n°mols de NaOH + 2 n°mmols de Na2CO3 = 
n° mmols de HCl = M x VAM
NaOH + HCl ⇌ NaCl + H2O
Na2CO3 + HCl ⇌ NaHCO3 + NaCl
NaHCO3 + HCl ⇌ H2CO3 + NaCl
Na2CO3 + 2 HCl ⇌ H2CO3 + NaCl
 Para a mesma alíquota:
v = VAM -VF
2° PE = n° mmols de Na2CO3 = n° mmols de HCl = M x v
Mistura de NaOH e Na2CO3- Soda Cáustica
VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
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 Perfil da curva
1° PE = n° mmols de Na2CO3 = n° mmols de HCl = M x VF
Na2CO3 + HCl ⇌ NaHCO3 + NaCl
VF v
2° PE = 2 n° mmols de Na2CO3 + n° mmols de NaHCO3 = 
n° mmols de HCl = M x VAM
VAM
2) Mistura de Na2CO3 e NaHCO3
 Para a mesma alíquota:
v = VAM -VF
2° PE = n° mmols de Na2CO3 + n°mmols de NaHCO3 = 
n° mmols de HCl = M x v
Na2CO3 + HCl ⇌ NaHCO3 + NaCl
NaHCO3 + HCl ⇌ H2CO3 + NaCl
Na2CO3 + 2 HCl ⇌ H2CO3 + NaCl
NaHCO3 + HCl ⇌ H2CO3 + NaCl
HCl 
NaOH + NaHCO3
VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
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VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
Composição da Amostra
Componentes Alíquotas diferentes Mesma alíquota (v)
NaOH VF = VAM v = 0
Na2CO3 VAM = 2 VF v = VF
NaHCO3 VF = 0 VF = 0
NaOH e Na2CO3 2 VF > VAM VF > v
Na2CO3 + NaHCO3 2VF < VAM VF < v
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VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
EXERCÍCIOS
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1) Uma amostra de 10,00 mL contendo uma mistura de HCl com H3AsO4 é
titulada com NaOH 0,02000 mol/L. O 1° PE foi obtido com o indicador
vermelho de metila gastando-se 28,60 mL do titulante e o 2° PE foi
alcançado para um gasto total de 44,00 mL de NaOH utilizando o
indicador timolftaleína. Calcular as concentrações molares dos solutos
em solução.
Ka1 = 6,0 x 10
-3; Ka2 = 1,0 x 10
-7; Ka3 = 3,0 x 10
-12
VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
EXERCÍCIOS
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2) Uma solução pode conter NaHCO3, Na2CO3 e/ou NaOH. A titulação de
50,0 mL dessa solução consumiu 21,0 mL de HCl 0,1000 mol/L utilizando
fenolftaleína como indicador. Com o alaranjado de metila uma segunda
alíquota de 50,0 mL consumiu 48,5 mL do mesmo ácido.
a) Deduzir a composição da amostra
b) Calcular as concentrações molares dos solutos.
VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
EXERCÍCIOS
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3) Uma amostra pesando 0,8576g pode conter NaHCO3, Na2CO3 e/ou NaOH.
A amostra foi dissolvida e titulada com HCl 0,1163 mol/L, gastando-se 21,64
mL para atingir o PF da fenolftaleína e mais 14,90 mL para atingir o PF do
alaranjado de metila. Deduzir a composição da amostra e calcular a %(m/m)
dos componentes.
MM Na2CO3 = 105,99; MM NaHCO3 = 84,01; MM NaOH = 40,00