(4 pontos) Um ácido fraco (M = 60,00 g/mol) na forma sólida foi analisado dissolvendo-se diretamente 14,0000 g em água em um balão volumétrico de 2...

Para determinar a concentração do ácido no primeiro balão, é necessário calcular a concentração da solução diluída. Cálculo da concentração da solução diluída: C1V1 = C2V2 C1 x 10,00 mL = C2 x 200,0 mL C2 = (C1 x 10,00 mL) / 200,0 mL Substituindo os valores: C2 = (x g/L x 10,00 mL) / 0,2000 L C2 = 0,5 x Onde x é a concentração do ácido no primeiro balão. Cálculo da quantidade de NaOH gasta na titulação: n(NaOH) = C(NaOH) x V(NaOH) n(NaOH) = 0,1000 mol/L x 0,02500 L n(NaOH) = 2,50 x 10^-3 mol Como o ácido é fraco, ele não se dissocia completamente, então a quantidade de NaOH gasta na titulação é igual à quantidade de ácido presente na solução diluída. n(HA) = n(NaOH) n(HA) = 2,50 x 10^-3 mol Calculando a concentração do ácido no primeiro balão: n(HA) = m(HA) / MM(HA) m(HA) = n(HA) x MM(HA) m(HA) = 2,50 x 10^-3 mol x 60,00 g/mol m(HA) = 0,150 g c(HA) = m(HA) / V(balão) c(HA) = 0,150 g / 0,2000 L c(HA) = 0,750 mol/L Portanto, a concentração do ácido no primeiro balão é de 0,750 mol/L. Para determinar a pureza do ácido sólido, é necessário calcular a massa do ácido presente na solução diluída e comparar com a massa inicial. Calculando a massa do ácido presente na solução diluída: n(HA) = m(HA) / MM(HA) n(HA) = 2,50 x 10^-3 mol m(HA) = n(HA) x MM(HA) m(HA) = 2,50 x 10^-3 mol x 60,00 g/mol m(HA) = 0,150 g Calculando a pureza do ácido sólido: pureza = (m(HA) / m(ácido sólido)) x 100% pureza = (0,150 g / 14,0000 g) x 100% pureza = 1,07% Portanto, a pureza do ácido sólido é de 1,07%. Para determinar o pH no ponto de equivalência, é necessário calcular a concentração de NaOH na solução titulante e a quantidade de ácido presente na solução antes da titulação. Calculando a concentração de NaOH na solução titulante: C(NaOH) = n(NaOH) / V(NaOH) C(NaOH) = 2,50 x 10^-3 mol / 0,02510 L C(NaOH) = 0,0996 mol/L Como a quantidade de NaOH gasta na titulação é igual à quantidade de ácido presente na solução diluída, a concentração do ácido na solução antes da titulação é a mesma da solução diluída, ou seja, 0,750 mol/L. Escrevendo a equação da reação de neutralização: HA + NaOH → NaA + H2O No ponto de equivalência, a quantidade de ácido é igual à quantidade de NaOH, então: n(HA) = n(NaOH) n(HA) = 2,50 x 10^-3 mol Calculando a concentração de ácido no ponto de equivalência: c(HA) = n(HA) / V(solução) c(HA) = 2,50 x 10^-3 mol / 0,02500 L c(HA) = 0,1000 mol/L Calculando o pH no ponto de equivalência: Ka = [H+][A-] / [HA] 3,5 x 10^-6 = x^2 / 0,1000 - x x = 5,91 x 10^-3 mol/L pH = -log[H+] pH = -log(5,91 x 10^-3) pH = 2,23 Justificativa: No ponto de equivalência, a solução é neutra, pois a quantidade de ácido é igual à quantidade de base. No entanto, antes do ponto de equivalência, a solução é ácida devido ao excesso de ácido presente. Após o ponto de equivalência, a solução se torna básica devido ao excesso de base presente. O pH no ponto de equivalência é determinado pela concentração de íons H+ e OH- presentes na solução, que são iguais.