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12químicaquímica na abordagem do cotidiano

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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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32químicaquímica na abordagem do cotidiano

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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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42químicaquímica na abordagem do cotidiano

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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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52químicaquímica na abordagem do cotidiano

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Parte IIIUnidade I Capítulo 31 Solução-tampão

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.