Os Ácidos polipróticos produzem múltiplos

Grupo: Bárbara Vasques (16.2.2209); Bruna Sanches Teixeira (14.1.2195); Maria Julia Santana (16.2.2224); Turma: 12; Professora: Liliane Catone Soares; Tema 2: Curva de titulação do ácido maleico: cálculo do pH em cada região da curva

  Ácidos polipróticos produzem múltiplos pontos finais em uma titulação, contanto que os grupos funcionais difiram suficientemente em suas forças como ácidos. Para os ácidos polipróticos com razão Ka1/Ka2 maior que 10³, a curva é calculada (exceto para o primeiro ponto de equivalência) com as mesmas técnicas desenvolvidas para ácidos monopróticos simples. Se essa razão for menor, os erros se tornam significativos, particularmente na região do primeiro ponto de equivalência, e um tratamento mais rigoroso das relações de equilíbrio é requerido.

  O primeiro pKa de ácidos dicarboxílicos é geralmente mais baixo de que de ácidos monocarboxílicos análogos. Este fato pode ser explicado tanto pelo efeito -I do substituinte carboxila, quanto pela formação de ponte de hidrogênio na base conjugada entre o carboxilato o a carboxila não substituída.

  O ácido maleico é um ácido orgânico insaturado, polifuncional, de cadeia normal, pertencente ao grupo dos ácidos dicarboxílicos. Apresenta-se como: fórmula molecular C4H4O4, massa molar 116,1 g/mol, aparência de sólido branco, densidade 1,59 g/cm³, ponto de fusão 131–139°C, ponto de ebulição 135° e solubilidade em água 78g/100 mL (25 °C).

  O ácido maleico ou ácido (Z)-butenodióico e ácido fumárico ou  ácido (E)-butenodióico são isômeros geométricos, os quais exibem notáveis diferenças em suas propriedades físicas e químicas. Como o isômero cis (ácido maleico) tem dois grupos carboxílicos de um mesmo lado da molécula, o composto elimina água para formar o anidrido maleico cíclico, que é uma matéria-prima muito reativa – utilizada em plásticos, corantes, fármacos e agroquímicos.

• Construindo uma curva de titulação de 25,00 mL de ácido maleico 0,1000 mol L-¹ com NaOH 0,1000mol L-¹:

H2M  +H2O -> H3O+ +  HM- Ka1=1,3x10-²

HM- + H2O -> H3O+ + M-²                            Ka2=5,9x10-7

A razão  Ka1/Ka2 é muito grande.

pH inicial, 0,00mL de NaOH: Somente a primeira dissociação efetua uma contribuição apreciável para a [H3O+]. pH= 1,52

1ª região tamponada, adição de 5,00 mL de NaOH: formação de uma tampão do ácido fraco H2M e sua base conjugada HM- , considerando a formação de M2- desprezível, a solução pode ser tratada como um sistema tampão simples. pH= 1,74

Logo antes do 1º P.E., adição de 24,90mL de NaOH: A [H2M] é tão pequena que se torna comparável à [M2- ] e o segundo equilíbrio precisa também ser considerado. Temos primariamente uma solução de HM- com uma pequena quantidade de H2M restante e uma pequena quantidade de M²- formado. pH= 3,99

No P.E., adição de 25,00mL de NaOH: pH = 4,11

Após o 1º ponto de equivalência, adição de 25,01 mL de NaOH: obtém a concentração analítica de HM- e M2- da estequiometria da titulação. Na região referente a poucos décimos de mililitros, além do primeiro ponto de equivalência, a solução

é constituída primariamente por HM- com algum M2- formado como resultado da titulação. pH= 4,13

Segunda região tamponada, adição de 25,50 mL de NaOH: novo sistema tampão que consiste em HM- e M²-. Quando uma quantidade de base suficiente for adicionada de forma que a reação de HM- com água para formar OH- possa ser, o pH da mistura é prontamente obtido a partir de Ka2.

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