Uma solução de NaOH, preparada a partir da diluição de 1,2 g NaOH em 100mL de água pura, foi padronizada e titulada com HCl 0,200 mol/L. A padroniz...

Question

Uma solução de NaOH, preparada a partir da diluição de 1,2 g NaOH em 100mL de água pura, foi padronizada e titulada com HCl 0,200 mol/L. A padroniz...

Uma solução de NaOH, preparada a partir da diluição de 1,2 g NaOH em 100mL de água pura, foi padronizada e titulada com HCl 0,200 mol/L. A padronização do NaOH resultou em concentração molar real equivalente à concentração molar teórica (FC = 1,0). De acordo com as informações faça o que se pede. Dado: MMNaOH = 40g/mol a) Qual substância é o titulante e qual é a titulada. b) Descreva a reação envolvida na titulação. c) Calcule o volume no ponto de equivalência. d) Calcule o pH inicial. e) Calcule o pH após a adição de 10 ml de titulante. f) Calcule o pH após a adição de 50 ml de titulante. g) Calcule o pH após a adição de 120mL de titulante h) Calcule o pH no ponto de equivalência i) Calcule o pH após a adição de 155ml de titulante.

Química Analítica I

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UNIPAC

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Brunielly Felix

30/05/2023

Ed · Answer

a) O titulante é o HCl e o titulado é o NaOH.
b) A reação envolvida na titulação é:
HCl + NaOH → NaCl + H2O
c) Para calcular o volume no ponto de equivalência, é necessário igualar as quantidades de matéria de HCl e NaOH. Como a concentração molar de HCl é 0,200 mol/L, temos:
n(HCl) = C.V = 0,200 x V (em L)
Já a quantidade de matéria de NaOH é dada por:
n(NaOH) = m/M = 1,2/40 = 0,03 mol
Como a relação estequiométrica entre HCl e NaOH é 1:1, temos:
n(HCl) = n(NaOH)
0,200 x V = 0,03
V = 0,03/0,200
V = 0,15 L = 150 mL
Portanto, o volume no ponto de equivalência é 150 mL.
d) Para calcular o pH inicial, é necessário calcular a concentração molar de NaOH. Como a massa de NaOH é 1,2 g e o volume é 100 mL, temos:
c(NaOH) = m/V = 1,2/40/0,1 = 0,3 mol/L
O pH inicial pode ser calculado usando a equação:
pH = 14 - log [OH-]
Como a concentração de OH- é igual à concentração de NaOH, temos:
pH = 14 - log 0,3
pH = 11,52
e) Após a adição de 10 mL de titulante, ainda não atingimos o ponto de equivalência. Portanto, a quantidade de NaOH ainda é maior que a quantidade de HCl. Para calcular o pH, é necessário calcular a quantidade de NaOH que ainda resta e a quantidade de HCl que já reagiu. A quantidade de HCl que já reagiu é dada por:
n(HCl) = C.V = 0,200 x 0,01 = 0,002 mol
A quantidade de NaOH que ainda resta é dada por:
n(NaOH) = n(NaOH) inicial - n(HCl) já reagido
n(NaOH) = 0,03 - 0,002
n(NaOH) = 0,028 mol
A concentração molar de NaOH após a adição de 10 mL de titulante é:
c(NaOH) = n(NaOH)/V = 0,028/(100+10) = 0,25 mol/L
O pH pode ser calculado usando a equação:
pH = 14 - log [OH-]
Como a concentração de OH- é igual à concentração de NaOH, temos:
pH = 14 - log 0,25
pH = 11,60
f) Após a adição de 50 mL de titulante, ainda não atingimos o ponto de equivalência. Para calcular o pH, é necessário calcular a quantidade de NaOH que ainda resta e a quantidade de HCl que já reagiu. A quantidade de HCl que já reagiu é dada por:
n(HCl) = C.V = 0,200 x 0,05 = 0,01 mol
A quantidade de NaOH que ainda resta é dada por:
n(NaOH) = n(NaOH) inicial - n(HCl) já reagido
n(NaOH) = 0,03 - 0,01
n(NaOH) = 0,02 mol
A concentração molar de NaOH após a adição de 50 mL de titulante é:
c(NaOH) = n(NaOH)/V = 0,02/(100+50) = 0,133 mol/L
O pH pode ser calculado usando a equação:
pH = 14 - log [OH-]
Como a concentração de OH- é igual à concentração de NaOH, temos:
pH = 14 - log 0,133
pH = 12,12
g) Após a adição de 120 mL de titulante, atingimos o ponto de equivalência. Isso significa que a quantidade de HCl adicionada é igual à quantidade de NaOH inicial. Portanto, a quantidade de HCl que reagiu é dada por:
n(HCl) = C.V = 0,200 x 0,12 = 0,024 mol
A quantidade de NaOH que resta é zero, pois todo o NaOH reagiu. A concentração molar de HCl no ponto de equivalência é:
c(HCl) = n(HCl)/V = 0,024/0,12 = 0,2 mol/L
O pH no ponto de equivalência pode ser calculado usando a equação:
pH = -log [H+]
Como a relação estequiométrica entre HCl e NaOH é 1:1, temos:
[H+] = [Cl-] = c(HCl) = 0,2 mol/L
pH = -log 0,2
pH = 0,70
h) O pH no ponto de equivalência é 0,70.
i) Após a adição de 155 mL de titulante, a quantidade de HCl adicionada é maior que a quantidade de NaOH inicial. Portanto, a quantidade de HCl que reagiu é dada por:
n(HCl) = C.V = 0,200 x 0,155 = 0,031 mol
A quantidade de NaOH que resta é negativa, o que não faz sentido. Portanto, a solução está saturada com HCl e o pH é menor que 0.

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