Informe-se sobre a qUímICa -...
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12químicaquímica na abordagem do cotidiano
tito
canto
Parte IIIUnidade I Capítulo 31 Solução-tampão
Informe-se sobre a qUímICa
curva de titulaçãoA ilustração a seguir mostra uma aparelhagem usada para uma titulação
ácido-base, com um pHmetro que permite medir o pH da solução que está
no erlenmeyer. Uma curva de titulação é um gráfico do pH dessa solução em
função do volume adicionado de solução titulante.
Solução titulante
pHmetro
Solução titulada
Vbase
pH
5
3 2
1
4
Aspecto da curva de titulação de HC, com NaOH
Vácido
pH
1
3 2
5
4
Aspecto da curva de titulação de NaOH com HC,
Nos gráficos acima, os números destacam aspectos importantes:
1 Valor do pH da solução titulada.
2 Ponto de equivalência, no qual todo o ácido inicialmente presente e
toda a base adicionada (ou vice-versa) reagiram estequiometricamente.
Nesse ponto há, no erlenmeyer, uma solução cujo único soluto (além
do indicador eventualmente presente) é um sal.
3 Valor do pH no ponto de equivalência, que nada mais é do que o pH da
solução de sal. Lembre-se, do estudo da hidrólise salina, que o pH de
uma solução de sal nem sempre é 7.
4 Volume de equivalência, ou seja, o volume de solução titulante neces-
sário para atingir o ponto de equivalência.
5 Valor do pH da solução titulante, ao qual o pH da solução do erlen-
meyer tende.
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22químicaquímica na abordagem do cotidiano
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Parte IIIUnidade I Capítulo 31 Solução-tampão
Note que, próximo ao ponto de equivalência, ocorre uma brusca
variação de pH com a adição de pequeno volume de solução titulante. É
essa variação que provoca a viragem ao indicador (desde que ele tenha
sido apropriadamente escolhido) e permite, em uma titulação conven-
cional (sem o pHmetro), perceber o ponto final por meio da viragem do
indicador.
As curvas A a F exemplificam curvas de titulação. As faixas de viragem
de três indicadores são mostradas. Um indicador só é útil para uso em uma
titulação se sua zona de viragem estiver contida na faixa de variação abrupta
do pH ao redor do volume de equivalência. Note que o alaranjado de metila
e o vermelho de metila não são úteis quando se titula ácido fraco com base
forte (curva D ) e que a fenolftaleína não é útil quando se titula base fraca
com ácido forte (curva F ).
VNaOH (mL)
fenolftaleína
Ponto deequivalênciavermelho
de metila
alaranjadode metila
100806040200
pH
14,0
12,0
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0A
A
B
B
Curvas de titulação de um ácido forte com uma base forte em diferentes concentrações:
A 50 mL de HC, 0,1 mol/L com NaOH 0,1 mol/L
B 50 mL de HC, 0,01 mol/L com NaOH 0,01 mol/L
Comparação entre a titulação de ácido forte e de ácido fraco com base forte:
C 50 mL de HC, 0,1 mol/L com NaOH 0,1 mol/L
D 50 mL de CH3COOH 0,1 mol/L com NaOH 0,1 mol/L
Comparação entre a titulação de base forte e de base fraca com ácido forte:
E 50 mL de NaOH 0,1 mol/L com HC, 0,1 mol/L
F 50 mL de NH3 0,1 mol/L com HC, 0,1 mol/L
VNaOH (mL)
fenolftaleína
vermelhode metila
alaranjadode metila
100806040200
pH
14,0
12,0
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0
C
D
VHC� (mL)
fenolftaleína
vermelhode metila
alaranjadode metila
100806040200
pH
14,0
12,0
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0
E
F
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Parte IIIUnidade I Capítulo 31 Solução-tampão
1 (UFSC) Uma aplicação prática importante de-corrente da mistura de soluções, que reagem quimicamente entre si, é a utilização da técnica de titulação. Essa técnica é empregada em la-boratórios de pesquisa e de indústrias para de-terminar a concentração de soluções, por meio da reação química entre volumes conhecidos de uma solução problema com uma solução de concentração conhecida.
A figura abaixo mostra a variação do pH durante a titulação de uma solução de HC, 0,10 mol ? L21 com uma solução de NaOH 0,10 mol ? L21, sendo utilizado um indicador ácido-base para sinalizar o ponto de equivalência da titulação.
Você entendeu a leitura?
Volume de NaOH706050403010 200
pH
14
1211
13
109876543210
De acordo com as informações acima, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
01. O pH da solução no ponto de equivalência é 7,0.
02. O pH da solução de HC,, antes do início da titulação, é igual a 2,0.
04. À medida que a base é adicionada à solu-ção de ácido, a concentração de íons H1 aumenta.
08. O pH aumenta muito rapidamente próximo do ponto de equivalência.
16. A figura indica que foram titulados 50 mL de HC, 0,10 mol ? L21.
32. Após o ponto de equivalência, a solução resultante adquire caráter básico.
64. No ponto de equivalência há quantidades diferentes de mol de HC, e de NaOH.
[Dê como resposta a soma dos números das proposições corretas.]
2 (Fuvest-SP) Um indicador universal apresenta as seguintes cores em função do pH da solução aquosa em que está dissolvido:
1 3 5 8 11 14
vermelho laranja amarelo verde azul
A 25,0 mL de uma solução de ácido fórmico (HCOOH), de concentração 0,100 mol/L, con-tendo indicador universal, foi acrescentada, aos poucos, solução de hidróxido de sódio (NaOH), de concentração 0,100 mol/L. O gráfico mostra o pH da solução resultante no decorrer dessa adição.
V (NaOH)/mL4035302520105 150
pH
12
10
8
6
4
2
Em certo momento, durante a adição, as con-centrações de HCOOH e de HCOO2 se igualaram. Nesse instante, a cor da solução eraa) vermelha d) verdeb) laranja e) azulc) amarela
3 (ITA-SP) Considere a curva de titulação abaixo, de um ácido fraco com uma base forte.
Vbase (mL)80706050402010 300
pH
12
14
10
8
6
4
2
a) Qual o valor do pH no ponto de equivalência?b) Em qual(is) intervalo(s) de volume de base
adicionado o sistema se comporta como tampão?
c) Em qual valor de volume de base adicionado pH 5 pKa?
4 (UFPB) Quando 25 mL de uma solução desco-nhecida foram titulados, obteve-se o gráfico a seguir, onde o pH do ponto de equivalência da curva de titulação é 5,28.
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Parte IIIUnidade I Capítulo 31 Solução-tampão
Volume do titulante (mL)
Ponto de equivalência
5,28
50402010 300
pH1213
109
11
8765
321
4
025,0 mL
Com base nesse gráfico, considere as seguintes proposições:
I. A titulação feita envolveu uma base forte e um ácido forte.
II. Um indicador apropriado para essa titulação seria o vermelho de metila, que muda de cor (vermelho para amarelo), na faixa de pH entre 4,8 e 6,0.
III. A substância titulada é uma base fraca, e a titulante é um ácido forte.
IV. As primeiras gotas do titulante, ao serem adicionadas, provocam a formação de uma solução tampão.
Está(ão) correta(s):a) apenas I, II e III b) apenas I, II e IV c) apenas II, III e IVd) apenas I, III e IVe) I, II, III e IV
5 (ITA-SP) São fornecidas as seguintes informa-ções a respeito de titulação ácido-base:
A figura mostra as curvas de titulação de •30,0 mL de diferentes ácidos (I, II, III, IV e V), todos a 0,10 mol ? L21, com uma solução aquosa 0,10 mol ? L21 em NaOH.
O indicador fenolftaleína apresenta o inter-•valo de mudança de cor entre pH 8,0 a 10,0, e o indicador vermelho de metila, entre pH 4,0 a 6,0.
VNaOH (mL)40,020,0
V
IV
III
II
I
0,0
pH
14,0
12,0
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0,0
Considerando estas informações, é CORRETO afirmar quea) o indicador vermelho de metila é mais ade-
quado que a fenolftaleína para ser utilizado na titulação do ácido IV.
b) o indicador vermelho de metila é mais ade-quado que a fenolftaleína para ser utilizado na titulação do ácido V.
c) o ácido III é mais forte que o ácido II.
d) os dois indicadores (fenolftaleína e vermelho de metila) são adequados para a titulação do ácido I.
e) os dois indicadores (fenolftaleína e vermelho de metila) são adequados para a titulação do ácido III.
6 (UFPB) Um estudante de Química, por meio de titulação ácido-base, determinou as concentra-ções de 20 mL de solução aquosa de um mo-noácido e de 20 mL de solução aquosa de uma monobase, e montou os seguintes gráficos:
Volume de titulante (mL)
Gráfico I
25 30 35 40 45 5015 20
X
0 5 10
pH
14
12
10
8
6
4
2
13
11
9
7
5
3
10
Volume de titulante (mL)
Gráfico II
25 30 35 40 45 5015 20
Y
0 5 10
pH
14
12
10
8
6
4
2
13
11
9
7
5
3
10
Com base nesses gráficos, é correto afirmar:a) O gráfico II corresponde à titulação de uma so-
lução de um ácido fraco por uma base forte.b) O gráfico II corresponde à titulação de uma
solução 0,1 mol/L do ácido por uma solução 0,2 mol/L da base.
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c) O ponto destacado pela letra X, no gráfico I, indica que houve neutralização completa dos íons hidrônio pelos íons hidroxila.
d) O gráfico I corresponde à titulação de uma solução 0,1 mol/L da base por uma solução 0,2 mol/L do ácido.
e) O ponto destacado pela letra Y no gráfico II, cujo pH é igual a 6,04, corresponde a uma solução-tampão.
7 (Cefet-PI) Na titulação de um ácido monoprótico fraco com uma base monoprótica forte, o pOH no ponto médio é 8,0. Sabendo disso, calcule o pH de uma solução aquosa de 1,0 mol/L desse ácido a 25 °C:a) ( ) 6,0 b) ( ) 8,0 c) ( ) 3,0 d) ( ) 2,0 e) ( ) 4,0
Comentário dos autores:
No ponto médio, metade do volume da solução básica necessário para chegar ao ponto de equivalência foi adicionado.