9) Construindo uma curva de titulação ácido fraco base forte

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QUÍMICA ANALÍTICA APLICADA - QUI 0111 
 
 
 
Profa. Nedja Suely Fernandes 
 
2014.1 
Natal/RN 
 
CONSTRUINDO UMA CURVA DE TITULAÇÃO DE UM 
ÁCIDO FRACO COM UMA BASE FORTE 
Profa. Nedja Fernandes IQ/UFRN 2 
TITULAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO DE NaOH e 
CH3COOH 
TITULANTE 
 
TITULADO 
 
Solução de NaOH 
0,100 mol/L 
 
Solução de 
CH3COOH 0,100 
mol/L 
 
INDICADOR 
 
2 
Profa. Nedja Fernandes IQ/UFRN 3 
CURVA DE TITULAÇÃO DE UM ÁCIDO FRACO COM 
UMA BASE FORTE 
Profa. Nedja Fernandes IQ/UFRN 4 
ANTES DO PONTO DE EQUIVALÊNCIA 
• Antes de qualquer base ser adicionada, a solução 
contém apenas o ácido fraco. Conseqüentemente, o 
pH é dado pelo cálculo do equilíbrio. 
 
• À medida que a base forte é adicionada, irá 
consumir uma quantidade estequiométrica de ácido 
fraco: 
HC2H3O2(aq) + NaOH(aq)  NaC2H3O2(aq) + H2O(l) 
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Profa. Nedja Fernandes IQ/UFRN 5 
ANTES DO PONTO DE EQUIVALÊNCIA 
• Existe um excesso de ácido antes do ponto de 
equivalência. 
 
• Conseqüentemente, temos uma mistura do ácido 
fraco e sua base conjugada (CH3COO
-) 
 
– O pH é dado pelo cálculo do tampão. 
•O pH é calculado usando as condições de 
equilíbrio 
(EQUAÇÃO DE HENDERSON-HASSELBALCH) 
Profa. Nedja Fernandes IQ/UFRN 6 
PONTO DE EQUIVALÊNCIA 
• No ponto de equivalência, todo o ácido acético foi 
consumido e todo o NaOH foi consumido. No entanto, foi 
produzido NaC2H3O2. 
– Conseqüentemente, o pH é dado pela hidrólise de 
C2H3O2-. 
 
 
pH > 7 (HIDRÓLISE DO ÂNION) 
• O ponto de equivalência é determinado pela Ka do ácido. 
 
4 
Profa. Nedja Fernandes IQ/UFRN 7 
OBSERVAÇÕES 
• Para uma titulação ácido fraco-base forte, a elevação 
inicial de pH é mais abrupta do que o caso de ácido 
forte-base forte. 
• Entretanto, existe um nivelamento devido aos efeitos do 
tampão. 
Profa. Nedja Fernandes IQ/UFRN 8 
APÓS O PONTO DE EQUIVALÊNCIA 
 
• Após o ponto de equivalência, o pH é dado pela base forte 
em excesso. 
 
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Profa. Nedja Fernandes IQ/UFRN 9 
CURVA DE TITULAÇÃO DE ÁCIDOS FRACOS E UMA 
BASE FORTE 
Profa. Nedja Fernandes IQ/UFRN 10 
CÁLCULO DO pH 
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Profa. Nedja Fernandes IQ/UFRN 11 
Variação do pH durante a titulação de 50,0 mL de ácido 
acético (HAc) 0,100 mol/L com NaOH 0,100 mol/L. 
Volume 
NaOH (mL) 
(HAc: Ka = 1,8 x 10-5) 
pH 
Volume 
NaOH (mL) 
(HAc: Ka = 1,8 x 10-5) 
pH 
0 2,9 55 11,7 
5 3,8 75 12,3 
25 4,7 100 12,5 
45 5,7 
49,5 6,8 
49,9 7,5 
49,95 7,8 
50,00 8,7 
50,05 9,7 
50,10 10,0 
50,5 10,7 
Profa. Nedja Fernandes IQ/UFRN 12 
[HAc]
]Ac][O[H
 K
-
3
a


a) Antes da titulação ser iniciada (Vb = 0 mL) 
HAca
2
3 CK ]O[H 
-310 x 1,3 log - pH 2,89 pH
][Ac ]OH[ -3 

HAcC ]HAc[ 
mol/L 10 x 1,3 0,100 x )10 x (1,8 ]O[H -3-523 
HAc(aq) + H2O(l)  H3O
+
(aq) + Ac
-
(aq) 
7 
Profa. Nedja Fernandes IQ/UFRN 13 
b) Após a adição de 25,0 mL de NaOH (Vb = 25 
mL) 
ba
bbaa
HAc
V V
MV - MV
C


75,0
2,50
 
10 x 25,0) (50,0
10 x 0,100) x 25,0 - 0,100 x (50,0
C
3-
-3
HAc 


CONCENTRAÇÃO DO ÁCIDO 
mol/L 10 x 3,33 C -2 HAc 
Profa. Nedja Fernandes IQ/UFRN 14 
b) Após a adição de 25,0 mL de NaOH (Vb = 25 
mL) 
mol/L 10 x 3,33 C -2 -Ac 
ba
bb
Ac
V V
MV
C -


75,0
2,50
 
10 x 25,0) (50,0
10 x 0,100) x (25,0
C
3-
-3
Ac
- 


CONCENTRAÇÃO DO SAL 
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Profa. Nedja Fernandes IQ/UFRN 15 
b) Após a adição de 25,0 mL de NaOH (Vb = 25 
mL) 
4,74 pH
[ácido]
[sal]
 log pK pH a 
CÁLCULO DO pH 
2-
-2
10 x 3,3
10 x 3,3
 log 4,74 pH 
Profa. Nedja Fernandes IQ/UFRN 16 
c) Cálculo do pH no ponto de equivalência (Vb = 
50,0 mL) 
CÁLCULO DO pH 
mol/L 10 x 5,00 C -2
Ac-

3-
-3
ba
bb
ba
aa
 Ac
10 x 50) (50
10 x 0,100) x (50,0
 
V V
MV
 
V V
MV
][Na C -





 
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Profa. Nedja Fernandes IQ/UFRN 17 
c) Cálculo do pH no ponto de equivalência (Vb = 
50,0 mL) 
 O cálculo do pH neste ponto de titulação consiste na determinação 
do pH de um sal de ácido fraco e base forte 
Ac-(aq) + H2O(l)  HAc (aq) + OH
-
 (aq) 
][Ac
]OH][[H
 K
-
-
Ac
h 
10-
5-
-14
a
w
h 10 x 5,5 
10 x 1,8
10 x 1,0
 
K
K
 K 
Profa. Nedja Fernandes IQ/UFRN 18 
c) Cálculo do pH no ponto de equivalência (Vb = 
50,0 mL) 
][OH ]HAc[ -
h
-2- K x ][Ac][OH 
-11-10-22- 10 x 2,8 )10 x (5,5 x )10 x (5,0 ][OH 
-6- 10 x 5,29 ][OH 
5,28 pOH
8,72 pH
10 
Profa. Nedja Fernandes IQ/UFRN 19 
d) Cálculo do pH após o ponto de equivalência (Vb 
= 75,0 mL) 
mol/L 10 x 2,00 ][OH C -2-NaOH 
1,70 pOH 12,30 pH
ba
aabb
NaOH
V V
MV - MV
C


mol/L 10 x 2,00 
10 x 75,0) (50,0
10 x 0,100) x 50,0 - 0,100 x (75,0
C 2-
3-
-3
NaOH 


Profa. Nedja Fernandes IQ/UFRN 20 
DEVER DE CASA 
 UTILIZANDO O EXCEL, CONSTRUA A CURVA DE 
TITULAÇÃO (ÁCIDO FRACO-BASE FORTE) A PARTIR DOS 
DADOS DA TABELA E RESOLVA OS EXERCÍCIOS 
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Profa. Nedja Fernandes IQ/UFRN 21 
EXERCÍCIOS 
1) Calcule o pH da solução formada quando 45,0 mL de 
0,100 mol/L de NaOH forem adicionados a 50,0 mL de 
0,100 mol/L de HC2H3O2. (Ka = 1,8 x 10
-5). 
 
RESPOSTA 
 
pH = 5,70 
Profa. Nedja Fernandes IQ/UFRN 22 
EXERCÍCIOS 
2) Calcule o pH no ponto de equivalência na titulação de 
50 mL de 0,100 mol/L de HC2H3O2 com 0,100 mol/L de 
NaOH. Dado (Ka = 1,8 x 10
-5). 
 
RESPOSTA 
 
pH = 8,72