Por John Brennan
Atualizado em 30 de agosto de 2022
A titulação é uma técnica laboratorial clássica usada para determinar a concentração de uma substância em solução. As titulações ácido-base, onde um ácido e uma base se neutralizam, são as mais frequentes. O ponto em que todo o ácido ou base do analito foi neutralizado é chamado de ponto de equivalência. Para ácidos ou bases dipróticas, também ocorre um segundo ponto de equivalência, e o cálculo do pH neste ponto é simples com os dados corretos.
Etapa 1
Identifique a natureza do analito (ácido ou base), o tipo específico (por exemplo, ácido oxálico) e sua concentração e volume. Nos problemas de lição de casa esta informação é fornecida; em um laboratório você registra enquanto titula.
Etapa 2
Espécies dipróticas – aquelas que podem doar ou aceitar mais de um próton – exibem um segundo ponto de equivalência. Recupere a segunda constante de dissociação (K
a2 para ácidos ou K
b2 para bases) de uma fonte confiável, como um texto de referência padrão ou um banco de dados online confiável.
Etapa 3
Calcule o total de moles do analito. Multiplique sua molaridade pelo seu volume (em litros). Por exemplo, 40mL de ácido oxálico 1M contém:
(0,040L × 1molL⁻¹) =0,04mol.
Etapa 4
Determine o volume final adicionando o volume do titulante ao volume do analito original. No exemplo, 80mL de NaOH 1M adicionados a 40mL de ácido oxálico 1M rendem 120mL no total.
Etapa 5
Calcule a concentração das espécies conjugadas no segundo ponto de equivalência:
0,04mol ÷ 0,120L =0,333M.
Etapa 6
Determine o K
b da base conjugada totalmente desprotonada (ou K
a do ácido conjugado). Para um ácido diprótico, K
b =1×10⁻¹⁴ ÷ K
a2 . Usando ácido oxálico (K
a2 =5,4×10⁻⁵):
1×10⁻¹⁴ ÷ 5,4×10⁻⁵ =1,852×10⁻¹⁰.
Etapa 7
Configure a expressão de equilíbrio de base:
K
b =([OH⁻][ácido conjugado])/[base conjugada].
Etapa 8
Supondo que a mudança na concentração seja pequena, deixe x representar [OH⁻] e [ácido conjugado]. A equação se torna:
1,852×10⁻¹⁰ =x² ÷ 0,333.
Resolvendo:x² =6,167×10⁻¹¹ → x =7,85×10⁻⁶M.
Etapa 9
Converta a concentração de hidróxido em pH. Primeiro, encontre pOH =–log₁₀(7,85×10⁻⁶) =5,105. Então, pH =14 – pOH =8,90.
Etapa 10
Assim, o pH no segundo ponto de equivalência é 8,90.
Coisas necessárias
TL;DR (muito longo; não li)
Este cálculo omite a autoionização da água, que pode afetar soluções muito diluídas de bases fracas ou ácidos. No entanto, fornece uma estimativa confiável para a maioria dos propósitos práticos.
