7. Uma solução de um ácido fraco foi preparada dissolvendo 2,34 g em um volume final de solução de 100,00 mL. Na titulação 42,60 mL de NaOH 0,25 M ...

a) Para calcular a massa molar do ácido, é necessário primeiro calcular o número de mols de NaOH utilizado na titulação. n(NaOH) = M(NaOH) x V(NaOH) = 0,25 mol/L x 0,04260 L = 0,01065 mol Como o ácido é monoprótico, o número de mols de NaOH é igual ao número de mols de ácido presente na solução. Portanto: n(ácido) = 0,01065 mol A massa molar do ácido pode ser calculada pela relação: MM = m / n Onde m é a massa do ácido e n é o número de mols de ácido. Substituindo os valores: MM = 2,34 g / 0,01065 mol = 220 g/mol Portanto, a massa molar do ácido é 220 g/mol. b) O Ka do ácido pode ser calculado pela relação: Ka = [H+]^2 / (C - [H+]) Onde [H+] é a concentração de íons hidrogênio na solução no ponto de equivalência, C é a concentração inicial do ácido e [H+] é a concentração de íons hidrogênio adicionados na titulação. No ponto de equivalência, a concentração de NaOH adicionada é igual à concentração inicial do ácido, portanto: C = n(ácido) / V(sol) = 0,01065 mol / 0,1000 L = 0,1065 mol/L A concentração de íons hidrogênio no ponto de equivalência pode ser calculada a partir do pH: pH = -log[H+] [H+] = 10^-pH = 10^-9,40 = 3,98 x 10^-10 mol/L Substituindo os valores na equação do Ka: Ka = (3,98 x 10^-10)^2 / (0,1065 - 3,98 x 10^-10) = 1,58 x 10^-10 Portanto, o Ka do ácido é 1,58 x 10^-10. c) Para calcular o pH da solução original, é necessário primeiro calcular a concentração de íons hidrogênio na solução antes da titulação. Como o ácido é fraco, podemos assumir que a concentração de íons hidrogênio é igual à concentração inicial do ácido, ou seja: [H+] = C = 0,1065 mol/L O pH pode ser calculado a partir da concentração de íons hidrogênio: pH = -log[H+] = -log(0,1065) = 0,97 Portanto, o pH da solução original é 0,97. d) Para calcular o pH no meio da titulação, é necessário primeiro calcular a concentração de íons hidrogênio adicionados até o momento. Como foram adicionados 21,3 mL de NaOH, a concentração de íons hidrogênio adicionados é: [H+] adicionados = M(NaOH) x V(NaOH) = 0,25 mol/L x 0,0213 L = 0,005325 mol A concentração total de íons hidrogênio na solução é a soma da concentração inicial e da concentração adicionada: [H+] total = C + [H+] adicionados = 0,1065 mol/L + 0,005325 mol/L = 0,1118 mol/L O volume total da solução é 100 mL + 21,3 mL = 121,3 mL = 0,1213 L. Portanto, a concentração total de ácido é: C(total) = n(ácido) / V(total) = 0,01065 mol / 0,1213 L = 0,0877 mol/L O pH pode ser calculado a partir da concentração de íons hidrogênio total: pH = -log[H+] total = -log(0,1118) = 0,95 Portanto, o pH no meio da titulação é 0,95.