Calculo de ph

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Química Analítica Quantitativa Experimental 
Prof. Dr. Fernando Schimidt 
 
 
 
 
 
 
Cálculo do pH de Soluções Químicas 
 
 
 
 
 
 
 
Estudantes: 
Nome: Aline Peixoto dos Santos Curso: Bach. em Quím. Matrícula:20201011080019 
Nome: Vitoria Menezes dos Anjos Curso: Bach. em Quím. Matrícula:20201011080094 
 
 
 
 
 
Campus Goiânia, 02 de junho de 2021. 
 
Análise e Discussão dos Resultados Experimentais 
 
Os 3 experimentos a seguir foram desenvolvidos com o auxílio do programa “Curtipot” para 
comprovação dos resultados, juntamente com cálculos teóricos: 
Cálculo 1: Ácido Oxálico 
➢ Cálculo do pH de uma solução 0,20 mol × L-1 de (COOH)2(aq) em 25°C. 
Sendo o primeiro equilíbrio de transferência de prótons: 
(COOH)2(aq) + H2O(l)  H30+(aq) + HC2O-4(aq) 
A primeira constante de acidez obtida na tabela do livro “Fundamentos de Química Analítica”, 
é Ka1 = 5,6 × 10-2. A tabela de equilíbrio com as concentrações em mols por litro, é 
Concentração(mol·L-1) (COOH)2 H3O+ HC2O-4 
Inicial 0,20 0 0 
Reação -x +x +x 
Equilíbrio 0,20-x x x 
Para Ka1: Ka1 = [H3O+] × [HC2O-4] / [(COOH)2] 
 5,6 × 10-2 = x · x / (0,20-x) → x2 + 5,6 × 10-2x – 1,12 × 10-2 = 0 
Resolvendo x com a fórmula quadrática x = {-b ± √𝑏2 − 4𝑎𝑐 }/2𝑎 
x = -5,6 × 10-2 ± √(5,6 × 10−2)2 − 4(1)(−1,12 × 10−2) / 2(1) → x = 8,14 × 10-2 mol · L-1 
Para calcular o pH de um ácido poliprótico usa-se Ka1 e só deve-se levar em conta a primeira 
desprotonação. Em outras palavras, deve-se considerar o ácido como se fosse um ácido 
monoprótico fraco. As desprotonações subsequentes ocorrem, mas, desde que Ka2 seja 
inferior a Ka1/1.000, não afetam significativamente o pH e podem ser ignoradas. 
Para encontrar o pH: 
pH = - log [H3O+] → pH = - log [0,0814] → pH = 1,089 
Para comprovação que a 2ª desprotonação não afeta significativamente o pH: 
Sendo o segundo equilíbrio de transferência de prótons: 
HC2O-4(aq) + H2O(l)  H3O+(aq) + C2O4-2(aq) 
A segunda constante de acidez é Ka2 = 5,42 × 10-5. 
Construção da tabela de equilíbrio com as concentrações em mols por litro, usando os 
resultados da etapa 1 para as concentrações de HC2O4- e H3O+. 
Concentração(mol·L-1) HC2O-4 H3O+ C2O4-2 
Inicial 0,0814 0,0814 0 
Reação -x +x +x 
Equilíbrio 0,0814-x 0,0814+x x 
Para Ka2: Ka2 = [H3O+] × [C2O4-2] / [HC2O4-] 
 5,42 × 10-5 = (0,0814 + x) · x / (0,0814 – x) → x2 + 0,08141x – 4,41 × 10-6 = 0 
Resolvendo x com a fórmula quadrática x = {-b ± √𝑏2 − 4𝑎𝑐 }/2𝑎 
x = -0,08141 ± √(0,08141) 2 − 4(1)(−4,41 × 10−6) / 2(1) → x = 5 × 10-5 mol · L-1 
A concentração de H3O+ é dada pela soma das concentrações obtidas: 
[H3O+] = (8,14 × 10-2 + 5 × 10-5) mol · L-1 = 0,08145 mol · L-1 
Para encontrar o pH: 
pH = - log [H3O+] → pH = - log [0,08145] → pH = 1,089 
➢ No programa Curtipot foi adquirido resultado de pH = 1,089. 
 
Resultados fornecidos no Curtipot: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo 2: Ácido Benzoico 
➢ Cálculo do pH inicial e final de uma solução de C6H5COOH(aq), cujo volume inicial é 2,0 
l e foram adicionados 0,5 l. A molaridade da solução é 0,480 mol/l. 
Primeira etapa do exercício: 
Sendo o equilíbrio de transferência de prótons: 
C6H5COOH(aq) + H2O(l)  C6H5COO-(aq) + H3O+(aq) 
A constante de acidez obtida na tabela do livro “Fundamentos de Química Analítica”, é Ka1 = 
6,28 × 10-5. A tabela de equilíbrio com as concentrações em mols por litro, é 
Concentração(mol·L-1) C6H5COOH C6H5COO- H3O+ 
Inicial 0,480 0 0 
Reação -x +x +x 
Equilíbrio 0,480-x x x 
Para Ka1: Ka1 = [H3O+] × [C6H5COO-] / [C6H5COOH] 
 6,28 × 10-5 = x · x / (0,480-x) 
Como x é provavelmente pequeno, x<<0,480, acontece uma substituição 0,480-x por 0,480. 
6,28 × 10-5 = x2 / 0,480 → x2 = 0,480 × 6,28 × 10-5 → x = √0,480 × (6,28 × 10−5) → 
x = [H3O+] = 5,5 × 10-3 
Para encontrar o pH: 
pH = - log [H3O+] → pH = - log [5,5 × 10-3] → pH = 2,259. 
➢ No programa Curtipot foi adquirido resultado de pH = 2,257. 
Resultados fornecidos no Curtipot desta primeira etapa: 
 
 
Segunda etapa do exercício: 
Cálculo do pH final: 
Dado: minicial = 0,480; vinicial = 2,0 l; vfinal = 2,5 l; mfinal = ? 
minicial × vinicial = mfinal × vfinal → 0,480 × 2 = mfinal × 2,5 → 0,960 = 2,5 mfinal → 
mfinal = 0,960 / 2,5 → mfinal = 0,384 mol/l 
A tabela de equilíbrio com as concentrações em mols por litro, é 
 
Concentração(mol·L-1) C6H5COOH C6H5COO- H3O+ 
Inicial 0,384 0 0 
Reação -x +x +x 
Equilíbrio 0,384-x x x 
Para Ka1: Ka1 = [H3O+] × [C6H5COO-] / [C6H5COOH] 
 6,28 × 10-5 = x · x / (0,384-x) 
Como x é provavelmente pequeno, x<<0,384, acontece uma substituição 0,384-x por 0,384. 
6,28 × 10-5 = x2 / 0,384 → x2 = 0,384 × 6,28 × 10-5 → x = √0,384 × (6,28 × 10−5) → 
x = [H3O+] = 4,9 × 10-3 
Para encontrar o pH: 
pH = - log [H3O+] → pH = - log [4,9 × 10-3] → pH = 2,309. 
➢ No programa Curtipot foi adquirido resultado de pH = 2,306. 
Resultados fornecidos no Curtipot desta segunda etapa: 
 
 
 
 
 
 
Cálculo 3: Piridina, Morfina e Anilina 
➢ De acordo com as seguintes soluções, será apresentado em ordem crescente o valor 
do pH como resultado final: a) 12 g de C5H5N dissolvida em água para preparar 300ml 
de solução. b) 22g de C17H19O3N dissolvida em água para preparar 500ml de solução. 
c) 16 g de C6H5NH2 dissolvida em água para preparar 450ml de solução. 
Para a Piridina: 
A seguir, está o equilíbrio da transferência de prótons: 
H2O(l) + C5H5N(aq)  C5H6N+(aq) + OH-(aq) 
Cálculo da concentração: 
Número de mols = massa da amostra / massa molar → Número de mols = 12 / 79 → 
Número de mols = 0,152 
Concentração = mols / L → Concentração = 0,152 / 0,3 → Concentração = 0,506 mol/l 
Tabela de equilíbrio correspondente: 
Concentração(mol·L-1) C5H5N C5H6N+ OH- 
Inicial 0,506 0 0 
Reação -x +x +x 
Equilíbrio 0,506-x x x 
A constante de basicidade obtida na tabela do livro “Princípios de Química”, é Kb = 1,8 × 10-9. 
Concentrações de equilíbrio na expressão de Kb: 
 Kb = [OH-] × [C5H6N+] / [C5H5N] 
 1,8 × 10-9 = x · x / (0,506-x) 
Como x é provavelmente pequeno, x<<0,506, acontece uma substituição 0,506-x por 0,506. 
1,8 × 10-9 = x2 / 0,506 → x2 = 0,506 × 1,8 × 10-9 → x = √0,506 × (1,8 × 10−9) → 
x = [OH-] = 3 × 10-5 
Para encontrar o pOH: 
pOH = - log [OH-] → pOH = - log [3 × 10-5] → pOH = 4,52 
Para encontrar o pH: 
pH = pKw – pOH → pH = 14,00 – 4,52 → pH = 9,48 
➢ No programa Curtipot foi adquirido resultado de pH = 9,465. 
 
Resultados fornecidos no Curtipot: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para a Morfina: 
A seguir, está o equilíbrio da transferência de prótons: 
H2O(l) + C17H19O3N(aq)  C17H20O3N+(aq) + OH-(aq) 
Cálculo da concentração: 
Número de mols = massa da amostra / massa molar → Número de mols = 22 / 286 → 
Número de mols = 0,077 
Concentração = mols / L → Concentração = 0,077 / 0,5 → Concentração = 0,154 mol/l 
Tabela de equilíbrio correspondente: 
Concentração(mol·L-1) C17H19O3N C17H20O3N+ OH- 
Inicial 0,154 0 0 
Reação -x +x +x 
Equilíbrio 0,154-x x x 
A constante de basicidade obtida na tabela do livro “Princípios de Química”, é Kb = 1,6 × 10-6. 
Concentrações de equilíbrio na expressão de Kb: 
 Kb = [OH-] × [C17H20O3N+]/ [C17H19O3N] 
 1,6 × 10-6 = x · x / (0,154-x) 
Como x é provavelmente pequeno, x<<0,154, acontece uma substituição 0,154-x por 0,154. 
1,6 × 10-6 = x2 / 0,154 → x2 = 0,154 × 1,6 × 10-6 → x = √0,154 × (1,6 × 10−6) → 
x = [OH-] = 4,9 × 10-4 
Para encontrar o pOH: 
pOH = - log [OH-] → pOH = - log [4,9 × 10-4] → pOH = 3,31 
Para encontrar o pH: 
pH = pKw – pOH → pH = 14,00 – 3,31 → pH = 10,69 
➢ No programa Curtipot foi adquirido resultado de pH = 10,697. 
Resultados fornecidos no Curtipot: 
 
 
 
 
Para a Anilina: 
A seguir, está o equilíbrio da transferência de prótons: 
H2O(l) + C6H5NH2(aq)  C6H5NH3+(aq) + OH-(aq) 
Cálculo da concentração: 
Número demols = massa da amostra / massa molar → Número de mols = 16 / 93 → 
Número de mols = 0,172 
Concentração = mols / L → Concentração = 0,172 / 0,45 → Concentração = 0,382 mol/l 
Tabela de equilíbrio correspondente: 
Concentração(mol·L-1) C6H5NH2 C6H5NH3+ OH- 
Inicial 0,382 0 0 
Reação -x +x +x 
Equilíbrio 0,382-x x x 
A constante de basicidade obtida na tabela do livro “Princípios de Química”, é Kb=4,3 × 10--10. 
Concentrações de equilíbrio na expressão de Kb: 
 Kb = [OH-] × [C6H5NH3+]/ [C6H5NH2] 
 4,3 × 10-10 = x · x / (0,382-x) 
Como x é provavelmente pequeno, x<<0,382, acontece uma substituição 0,382-x por 0,382. 
4,3 × 10-10 = x2 / 0,382 → x2 = 0,382 × 4,3 × 10-10 → x = √0,382 × (4,3 × 10−10) → 
x = [OH-] = 1,0 × 10-5 
Para encontrar o pOH: 
pOH = - log [OH-] → pOH = - log [1,0 × 10-5] → pOH = 5 
Para encontrar o pH: 
pH = pKw – pOH → pH = 14,00 – 5 → pH = 9 
➢ No programa Curtipot foi adquirido resultado de pH = 9,105. 
Resultados fornecidos no Curtipot: 
 
 
 
Ordem crescente de pH: 
Solução C < Solução A < Solução B 
 
 
 
 
 
 
Referências: 
Skoog, Douglas; West, Donald; Holler, James; Crouch, Stanley. Fundamentos de 
Química Analítica. 9ª ed. São Paulo: Cengage Learning, 2019. 
Atkins, Peter; Jones, Loretta; Laverman, Leroy. Princípios de Química. 7ª ed. Porto 
Alegre: Denise Weber nowaczyk, 2018.