Exame de Física e Química A 2025 · 1.ª fase — item 8.4, resolvido

O ponto de partida. Uma curva de titulação é o gráfico do $\mathrm{pH}$ da solução que está no balão de Erlenmeyer em função do volume de titulante adicionado a partir da bureta. As quatro opções diferem em duas coisas, e cada uma decide-se com uma pergunta:

• para que lado vai a curva? — depende do que está no balão no início;
• a que $\mathrm{pH}$ está o ponto de equivalência? — depende da força do ácido e da base.

1.º — o sentido da curva: o que está no balão

No balão está $\mathrm{NaOH}(\mathrm{aq})$, uma base forte. Antes de se adicionar ácido ($V=0$), a solução é básica: o $\mathrm{pH}$ começa acima de $7$, e bastante acima, por ser uma base forte.

À medida que o $\mathrm{HCl}$ cai da bureta, reage com o $\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}$:

O $\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}$ vai sendo consumido e o $\mathrm{pH}$ desce. Longe da equivalência desce devagar; perto dela, umas gotas consomem o pouco $\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}$ que resta e o $\mathrm{pH}$ cai a pique (o salto de $\mathrm{pH}$). Depois da equivalência, o ácido fica em excesso e o $\mathrm{pH}$ estabiliza em valores baixos.

A curva é descendente: ficam as opções (A) e (C).

2.º — o pH no ponto de equivalência

No ponto de equivalência, a quantidade de ácido adicionada é a estequiometricamente equivalente à da base: nem $\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}$ nem ${\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}$ em excesso. O que fica no balão é uma solução de $\mathrm{NaCl}$, isto é, os iões $\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+}$ e $\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}$.

Nenhum destes iões altera o $\mathrm{pH}$: o $\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}$ é a base conjugada de um ácido forte, e a sua basicidade é desprezável; o $\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+}$ é o ião de uma base forte e não tem comportamento ácido. A solução fica com o $\mathrm{pH}$ da água pura, que a $25{}^{\circ }\mathrm{C}$ é $7$. Numa titulação de ácido forte com base forte (ou o inverso), o ponto de equivalência está a $\mathrm{pH}=7$, a $25{}^{\circ }\mathrm{C}$. É por isso que o enunciado diz a temperatura: é ela que fixa o $7$.

Das duas curvas descendentes, só a (A) tem o ponto de equivalência a $\mathrm{pH}=7$.

Resposta: opção (A).

a origem de cada opção errada

• (B) — curva ascendente, a começar em $\mathrm{pH}$ baixo, com o ponto de equivalência a $\mathrm{pH}=7$. É a titulação ao contrário: um ácido forte no balão titulado com uma base forte. Acertou no ponto de equivalência e trocou o titulado com o titulante.
• (C) — curva descendente, certa no sentido, mas com o ponto de equivalência acima de $7$. Um ponto de equivalência acima de $7$ é a marca de um ácido fraco na reação: no ponto de equivalência fica a base conjugada desse ácido, que torna a solução básica. Aqui o ácido é forte, e o enunciado sublinha-o («um ácido forte»).
• (D) — curva ascendente e ponto de equivalência acima de $7$: é a forma da titulação de um ácido fraco com uma base forte. Erra nas duas perguntas.

Repara na arquitetura das opções: duas descem e duas sobem; em cada par, uma tem o ponto de equivalência a $7$ e outra acima. O item cruza as duas perguntas, e só quem responde bem às duas chega à (A).

onde se perdem pontos

Item de escolha múltipla e facultativo: tudo ou nada, $10$ pontos, e entra na classificação se estiver entre os quatro melhores dos oito facultativos.

• Desenhar a curva a pensar no que está na bureta. O $\mathrm{pH}$ que se mede é o do balão. Quem pensa «adiciona-se ácido, é uma curva de ácido» escolhe (B).
• Pôr o ponto de equivalência acima de $7$ «porque há $\mathrm{NaOH}$». No ponto de equivalência já não há $\mathrm{NaOH}$ por reagir: foi todo neutralizado. O $\mathrm{pH}$ nessa altura depende só dos iões que ficam, e $\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+}$ e $\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}$ não mexem no $\mathrm{pH}$.
• Não indicar a versão da prova (zero em todos os itens de seleção) ou escrever duas letras (só conta a primeira).

as duas perguntas de qualquer curva de titulação

(1) O que está no balão? Base no balão: a curva desce; ácido no balão: a curva sobe. (2) Quem é fraco? Forte com forte: equivalência a $\mathrm{pH}=7$ (a $25{}^{\circ }\mathrm{C}$); ácido fraco com base forte: acima de $7$; base fraca com ácido forte: abaixo de $7$. É a mesma lógica da AL 2.2 do 11.º ano, onde escolhes o indicador cuja zona de viragem contém o $\mathrm{pH}$ do ponto de equivalência.