PROPOSTA DE RESOLUÇÃO DA FICHA DE TRABALHO SOBRE SOLUÇÕES TAMPÃO, HIDRÓLISE DE SAIS E TITULAÇÕES DE SOLUÇÕES ÁCIDAS E BÁSICAS

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1 PROPOSTA DE RESOLUÇÃO DA FICHA DE TRABALHO SOBRE SOLUÇÕES TAMPÃO, HIDRÓLISE DE SAIS E TITULAÇÕES DE SOLUÇÕES ÁCIDAS E BÁSICAS 1. ph =? 5ºC 1.1. [CN = 0,049 mol/l (HCN) = 4, CN é um sl muito solúvl, logo CN(q) (q) CN (q) H O não ocorr rcção pois o ctião potássio é muito stávl (configurção d gás nor) CN vi sofrr hidrólis lclin [CN = [CN = 0,049 mol/l Ocorrm os sguints quilírios: H O(l) H O (q) OH (q) CN (q) H O(l) HCN(q) OH (q) c i /mol 0,049 0»0 c /mol 0,049» (CN ) =? w = (HCN). (CN ) (CN ) = 1, / 4, =, ( 5ºC) [ HCN [ OH [ CN 0,049 [ OH = 1,00 5 = Û,04 10 = Û = poh = log [OH poh =,00 ph poh = pw 5ºC ph poh = 14 ph = [NClO = 0,067 mol/l (HClO) =,110 8 Como o vlor d constnt d quilírio é io, rcção dirct é pouco tns. Assim, pr fitos d cálculo pod considrrs qu 0,049» 0,049 Sndo: = (1,0010 /0,049)100 =,0% (< 5%), poos considrr proimção como válid. Not: Smpr qu n rsolução d fich prcr um dv sr fit um justificção quivlnt st pr cd proimção rlizd. NClO é um sl muito solúvl, logo NClO(q) N (q) ClO (q) N H O não ocorr rcção pois o ctião sódio é muito stávl (configurção d gás nor) ClO vi sofrr hidrólis lclin [ClO = [NClO = 0,067 mol/l 1

2 Ocorrm os sguints quilírios: H O(l) H O (q) OH (q) ClO (q) H O(l) HClO(q) OH (q) c i /mol 0,067 0»0 c /mol 0,067» (ClO ) =? w = (HClO). (ClO ) (ClO ) = 1, /,110 8 =,10 7 ( 5ºC) [ HClO [ OH [ ClO 0,067 4 [ OH = 1,47 7 = Û, 10 = Û = poh = log [OH poh =,8» 4 ph poh = pw 5ºC ph poh = 14 ph = 10 Como o vlor d constnt d quilírio é io, rcção dirct é pouco tns. Assim, pr fitos d cálculo pod considrrs qu 0,067» 0,067 Sndo: = (1, /0,067)100 =,% (< 5%), poos considrr proimção como válid. 1.. [Mg(CH COO) = 0,090 mol/l (CH COOH) = 1,810 5 Mg(CH COO) é um sl muito solúvl, logo Mg(CH COO) (q) Mg (q) CH COO (q) Mg H O não ocorr rcção pois o ctião mgnésio é muito stávl (configurção d gás nor) CH COO vi sofrr hidrólis lclin [CH COO = [Mg(CH COO) = 0,180 mol/l Ocorrm os sguints quilírios: H O(l) H O (q) OH (q) CH COO (q) H O(l) CH COOH(q) OH (q) c i /mol 0,180 0»0 c /mol 0,180» (CH COO ) =? w = (CH COOH)(CH COO ) (CH COO )= 1, /1,810 5 = 5,(5)10 10

3 [ CH COOH [ OH [ CH COO 0,180 6 [ OH = 9,99 10 = Û 5,(5) 10 = Û = poh = log [OH poh = 5,00 ph poh = pw 5ºC ph poh = 14 ph = 9,0 Como o vlor d constnt d quilírio é io, rcção dirct é pouco tns. Assim, pr fitos d cálculo pod considrrs qu 0,180» 0,180 Sndo: = (9, /0,180)100 = 5,5510 % (< 5%), poos considrr proimção como válid.. NH 4 CH COO(q) NH 4 (q) CH COO (q) sl muito solúvl NH 4 ácido conjugdo do NH (s frc), logo sofr hidrólis ácid. CH COO Bs conjugd do ácido cético (frco), lodo sofr um hidrólis lclin. NH 4 (q) H O(l) NH (q) H O (q) CH COO (q) H O(l) CH COOH(q) OH (q) 5ºC w = (CH COOH). (CH COO ) (CH COO ) = 1, /1,810 5 = 5,(5)10 10 w = (NH 4 ). (NH ) (NH 4 ) = 1, /1,810 5 = 5,(5)10 10 Como (n NH4 ) in = (n CHCOO ) in s rspctivs constnts d ionizção são iguis, poos concluir qu n HO = n OH, logo solução tm cráctr químico nutro.. m(nh 4 NO ) =, g V = 1,0 c NH m, = n 80 mol V 1,0 4 NO = = 0, ( ) NH 4 NO (q) NH 4 (q) NO (q) 0,040 mol/l 0,040 mol/l 0,040 mol/l NH 4 ácido conjugdo do NH (s frc), logo sofr hidrólis ácid. NO Bs conjugd do ácido nitríco (muito fort), logo não vi rgir. NH 4 (q) H O(l) NH (q) H O (q) c i /mol 0,040 0»0 c /mol 0,040» w = (NH 4 ). (NH ) (NH 4 ) = 1, /1,810 5 = 5,(5)10 10 [ NH [ H O [ NH 4 0,040 6 [ H O = 4,71 10 = Û 5,(5) 10 = Û =

4 [NH = [H O = 4, mol [NH 4» [NO = 4,010 mol [OH = w /[H O =,110 9 mol.. ph =? ph = log [H O = 5, 4. 0,0 mol d C 6 H 5 COOH 0,40 mol d NC 6 H 5 COO ácido frco sl d s conjugd = Solução tmpão V t = 1,0 NC 6 H 5 COO(q) N (q) C 6 H 5 COO (q) Não rg vi sofrr hidrólis C 6 H 5 COOH(q) H O(l) C 6 H 5 COO(q) H O (q) c i /mol 0,0 0,40»0 c /mol 0,0 0,40» [ C H COO [ H O (0,40 ) 5 [ H O =, = Û 6,8 10 = Û = [ C 6 H 5COOH 0,0 ph = log [H O = 4,5 ou ph = p log [ sl [ ácido Û ph = log(6, ) log 0,40 = 4,5 0,0 5. 0,0 mol d NH 0,5 mol d NH 4 Cl s frc sl do ácido conjugdo = Solução tmpão V t = 1,0 NH 4 Cl(q) NH 4 (q) Cl (q) vi sofrr hidrólis não rg NH (q) H O(l) NH 4 (q) OH (q) c i /mol 0,0 0,5»0 c /mol 0,0 0,5» [ NH [ OH (0,5 ) 5 [ OH = 1, = Û 1,8 10 = Û = [ NH 0,0 poh = log [OH = 4,84 ph = pw poh = 9, 4

5 ou poh = p log [ sl [ s Û ph = log(1, ,5 ) log = 4,84 0,0 ph = 9, 6. Rcção d nutrlizção: HNO (q) OH(q) NO (q) H O(l) No ponto d quivlênci: n(h O ) = n(oh ) Cálculo d n(oh ): OH(q) (q) OH (q); logo c(oh ) = c(oh) = 0,00 mol/ n(oh ) = c V = 0, =,010 4 mol n(h O ) = n(oh ) =,010 4 mol HNO (q) H O(l) H O (q) NO (q), logo n(h O ) = n(hno ) c(hno ) = n/v =,010 4 /4510 = 6,(6)10 mol/ Dpois d nutrlizção (qu foi complt) rsult os iõs NO m solução quos. Como são dois iõs muito stávis não vão sofrr hidrólis. Rsult qu o ph d solução s dv unicmnt à utoionizção d águ, sndo qu 5ºC: ph = w = 7,0 7. titulous 75 ml d NH c = 0,10 mol com 5 ml d HCl c = 0,0 mol HCl(q) H O(l) NH (q) H O(l) Cl (q) H O (q) NH 4 (q) OH (q) (1) À mdid qu s formm os iõs OH, rsultnts d ionizção do NH, vão sndo consumidos plos iõs H O, pois rcção: æ 1 H O OH 14 ö H O é muito tns, ç ' = = 1,0 10, 5º C è w ø Como tl o quilírio d ionizção do NH, vi dslocrs no sntido dircto, d modo qu rcção sj complt. Todos os iõs OH são nutrlizdos plos iõs H O. Rcção d nutrlizção: HCl(q) NH (q) NH 4 Cl(q) O sl formdo NH 4 Cl é muito solúvl dissocis nos iõs NH 4 spéci muito stávl não si sofrr hidrólis o contrrio do ião mónio: NH 4 (q) H O(l) (1) NH (q) H O (q) Cl. O Cl sndo um 5

6 n(nh 4 ) = n(nh ) = n(hcl) = c(hcl) V = 0,0 510 c(nh 4 ) = 7,510 / 0,100 = = 7,510 mol/ = 7,510 mol NH 4 (q) H O(l) NH (q) H O (q) c i 7,510 0»0 c q 7,510» [ NH [ H O [ NH 4 0,075 6 [ H O = 6,48 10 = Û 5,(5) 10 = Û = ph = 5, Rcçõs prciis: NOH(q N (q) OH (q) CH COOH(q) H O(l) H O (q) CH COO (q) H O (q) OH (q) H O(l) Equção CH COOH(q) NOH(q) NCH COO(q) H O(l) Glol 8.. c(noh) =? No ponto d quivlênci: n(h O ) = n(oh ) n(h O ) = n(ch COOH) = c V = 0, =,510 mol n(noh)= n(oh ) =,510 mol c(noh) = n/v =,510 / 510 = 0,14 mol 8.. ph =? Do sl formdo, o ião N não sofr hidrólis. Ms o ião ctto sim. (CH COO ) = w / =m 5,(5)10 10 n(ch COO ) = n(ch COOH) =,510 mol c(ch COO ) i =, 510 / 6010 = 0,058 mol CH COO (q) H O(l) CH COOH(q) OH (q) c i /mol 0,058 0»0 c /mol 0,058 y y»y [ CH COOH [ OH [ CH COO 6 [ OH = 5,69 5 = Û 5, (5) 10 = Û y = 0,058 y poh = log [OH = 5,4 ph poh = pw ó ph = 8,8 y 6

7 Opção C, sndo o ph do ponto d quivlênci suprior 7, só pod sr titulção d um ácido frco/ s fort. 9.. Consultr tl d indicdors (págin 406 do sgundo volum do mnul do Prof. Crlos Corrê). Podrá sr fnolftlín pois possuí um intrvlo d virgm ntr os vlors 8, 10,0 d ph ph in =? HNO (q) H O(l) NO (q) H O (q) c i 0,100 0»0 c q 0,100» [ H O [ NO [ H O = 7,81 4 = Û 6,1 10 = Û = [ HNO 0,100 ph =, (Ercício d dificuldd crscid) Rcção d nutrlizção: HNO (q) NOH(q) NNO (q) H O(l) n(noh)= 0,080 0,100 = 0,0080 mol n(hno )= 0,100 0,100 = 0,010 mol n(hno )csso = 0,0100 0,0080 = 0,000 mol c(hno ) csso = 0,000/ 0,180 = 0,0111 mol O HNO qu não foi nutrlizdo vi sr ionizdo, ms dst vz não hvndo s ionizção não vi sr complt. Nst quilírio vi istir NO, qu rsult d dissocição do sl formdo NNO. n(nno ) = n(noh) =,0080 mol c(nno ) = 0,080/0,180 = 0,0444 mol HNO (q) H O(l) NO (q) H O (q) c i 0,0111 0,044»0 c q 0,0111 0,044» [ H O [ NO (0,044 ) 4 4 = Û 6,1 10 = Û = 1,55 [ HNO 0,0111 ph = log(1, ) =,8 7

8 10.. No ponto d quivlênci todo o ácido nutrlizou s, logo o vlor do ph dvs à hidrólis ásic do ião nitrito. n(nno ) = n(noh) = n(hno ) = 0,100 0,100 = 0,0100 mol Como o ião N é muito stávl só o nião nitrito é qu sofr hidrólis: c(no ) = 0,0100/0,00 = 0,0500 mol NO (q) H O(l) HNO (q) OH (q) c i 0,0500 0»0 c q 0,0500 y y»y = w / = 1, / 6,110 4 = 1, [ OH [ HNO [ NO 11 7 = Û1,64 10 = Û y = 9,05 poh = 6,04 5ºC: ph = 14 6,04 = 7,96 y 0,0500 y n(noh) = 0,100 0,105 = 0,0105 mol n(noh) csso = 0,0105 0,0100 = 5,010 4 mol c(oh ) csso = 5,010 4 / 0,05 =,4410 mol poh =,61 ph = 11,4 Not: Está dsprzrs contriuição dos iõs OH qu rsultm d hidrólis do sl formdo, pois su quntidd é muito infrior à qu rsult do NOH m csso ml d H SO 4 0,050 mol 0 ml d NOH 0,5 mol Rcção d nutrlizção: H SO 4 (q) NOH(q) N SO 4 (q) H O(l) n(h SO 4 ) = 0,050 0,080 = 4,010 mol => n/1 = 4,010 n(noh) = 0,5 0,00 = 7,010 mol => n/ =,510 => É o rgnt limitnt n(h SO 4 ) csso = 4,010,510 = 5,010 4 mol H SO 4 (q) H O(l) SO 4 (q) H O (q) n i 5, »0 n f 0 5, ,010 4 [H O = 1,010 / 0,100 = 1,010 mol ph =, Ao juntr 80 ml do ácido com 0 ml d s chgs o ponto d quivlênci. Como os iõs rsultm do sl formdo não sofrm hidrólis, o ph d solução rsult d utoionizção d águ, ou sj 7,0. O indicdor mis proprido srá o vrmlho d fnol. 8