Determinação da constante de ionização do ácido benzóico em água e numa mistura água/etanol

Determinação da constante de ionização

do ácido benzóico em água e numa

mistura água/etanol

Trabalho prático 4

Henrique Silva Fernandes João Manuel Rodrigues Ricardo Jorge Almeida

Objectivo

Pretende-se, com este trabalho, determinar os valores das constantes de ionização do ácido benzóico em água e numa mistura de água/etanol (50% em volume), utilizando medições de pH.

Dados

Tabela 1 - Valores referentes à concentração da solução aquosa de HCl e às

massas medidas para a preparação das soluções de ácido benzóico em água e em água/etanol.

|HCl| / mol dm-3 m ác. Benzóico 1 (1) / g m ác. Benzóico 2 (2) / g Mác. benzóico / g mol-1

0,1052 0,1219 0,1274 122,12

(1) - Massa de ácido benzóico dissolvida em água. (2) – Massa de ácido benzóico dissolvida em água/etanol.

Resultados experimentais

Titulação volumétrica de uma solução aquosa de KOH

Procedeu-se à titulação volumétrica de uma solução aquosa de KOH com uma solução aquosa padrão de HCl. Os resultados obtidos encontram-se organizados na Tabela 2.

Tabela 2 — Resultados correspondentes à titulação volumétrica da solução

aquosa de KOH com solução padrão de HCl.

VHCl / cm3 Veq.(1) / cm3 Veq. (2) / cm3 Veq. (médio) / cm3 10,00 ± 0,03 20,94 ± 0,04 21,09 ± 0,04 21,02 ± 0,04

Titulação potenciométrica das soluções de ácido benzóico

Procedeu-se à titulação potenciométrica de 100,0 cm3 de uma solução aquosa de ácido benzóico com uma solução aquosa de KOH de concentração 0,05006 mol.dm-3. Os resultados encontram-se organizados na Tabela 3.

Tabela 3 – Valores referentes à titulação potenciométrica da solução aquosa

de ácido benzóico com uma solução aquosa de KOH.

pH Vad. KOH / cm3 3,19   0,00   3,28   0,30   3,38   0,61   3,46   0,88   3,56   1,19   3,66   1,48   3,75   1,80   3,84   2,11   3,91   2,38   3,99   2,68   4,08   3,02   4,16   3,31   pH   V ad. KOH / cm3   4,23   3,60   4,32   3,88   4,41   4,20   4,51   4,50   4,61   4,78   4,72   5,10   4,87   5,40   5,06   5,70   5,36   6,01   5,86   6,29   6,61   6,48   9,26   6,60   pH   V ad. KOH / cm3   9,76   6,69   10,26   6,93   10,46   7,11   10,67   7,38   10,86   7,73   10,97   8,01   11,07   8,32   11,14   8,58   11,21   8,91   11,29   9,40   11,35   9,82   11,42   10,31  

Posteriormente repetiu-se o procedimento com 100,0 cm3 de uma solução de ácido benzóico em água/etanol (50% em volume). Os resultados experimentais obtidos para a titulação potenciométrica em causa encontram-se organizados na tabela 4.

Tabela 4 – Valores referentes à titulação potenciométrica da solução de

ácido benzóico em água/etanol, com uma solução aquosa de KOH.

pH Vad. KOH / cm3 4,21   0,00   4,65   0,30   4,88   0,58   5,08   0,90   5,19   1,16   5,30   1,41   5,41   1,72   5,48   1,99   5,57   2,30   5,63   2,57   5,71   2,87   5,79   3,20   5,87   3,51   5,94   3,78   6,02   4,11   6,10   4,41   6,19   4,75   6,26   4,98   6,37   5,30   6,50   5,59   6,65   5,89   6,75   6,08   6,95   6,28   7,23   6,48   7,67   6,68   8,23   6,79   10,60   6,88   11,10   6,98   11,44   7,10   11,59   7,21   11,78   7,42   11,90   7,62   12,00   7,78   12,11   8,09   12,20   8,38   12,28   8,69   12,33   8,98   12,42   9,44   12,48   9,91   12,53   10,40   12,58   10,90   12,62   11,42  

Tratamento de resultados

Titulação volumétrica de uma solução aquosa de KOH

Atendendo à concentração rigorosa da solução padrão de HCl apresentada na tabela 1 e aos volumes de titulante e de titulado registados na tabela 2, calculou-se a concentração rigorosa da solução aquosa de KOH:

𝑛_!"# = 𝑛_!"# ⟺ 𝐾𝑂𝐻 = 𝐻𝐶𝑙 ×𝑉!"#

𝑉_!".!é!"# = 0,05006  mol  dm!!

Não foi possível calcular o erro associado à concentração da solução de KOH visto que não nos é fornecida a incerteza da concentração da solução padrão de HCl.

Titulação potenciométrica das soluções de ácido benzóico

Calculou-se as concentrações das soluções de ácido benzóico, utilizando os valores descritos na tabela 1. Preparou-se 200,0 cm3 de cada uma das soluções.

|𝐶_!𝐻_!𝐶𝑂𝑂𝐻|   =   !!!!!!""#

!_!!!!!""#×!!"#$çã! (1)

Tabela 5 – Concentrações das soluções de ácido benzóico preparadas em

água e numa mistura de água/etanol, atendendo à equação (1):

|C6H5COOH|água / mol dm-3 |C6H5COOH|água/etanol / mol dm-3

4,991×10!! _5,216×10!!

Calculou-se o erro associado a cada uma das soluções preparadas:

Tabela 6 – Valores das incertezas da balança analítica, dos balões

volumétricos e do medidor de pH.

ε balança ε balão volumétrico ε medidor pH 0,0001  g   0,1  cm3   _0,01   𝜀_|!!!!!""#| = |𝐶_!𝐻_!𝐶𝑂𝑂𝐻|× 𝜀!"#"$ç! 𝑚_!!!!!""# ! + 𝜀!"#ã!  !"#. 𝑉_!"#$çã! !

Tabela 7 – Concentrações das soluções de ácido benzóico e respectivos

erros associados.

|C6H5COOH|água / mol dm-3 |C6H5COOH|água/etanol / mol dm-3 4,991x10-­‐3  _{±  5x10}-­‐6   _5,216x10-­‐3  _{±  5x10}-­‐6  

Figura 1 – Representação gráfica da titulação potenciométrica da solução

aquosa de ácido benzóico com uma solução aquosa de KOH de concentração 0,05006 mol dm-3.

Figura 2 – Representação gráfica da titulação potenciométrica da solução de

ácido benzóico em água/etanol com uma solução aquosa de KOH de concentração 0,05006 mol/dm3. 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 11,00 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 pH V_KOH /mL 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 11,00 12,00 13,00 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 pH VKOH/mL

Figura 3 – Representação gráfica da titulação potenciométrica das duas

soluções de ácido benzóico com uma solução aquosa de KOH de concentração 0,05006 mol dm-3_{, cujos resultados foram apresentados} previamente nas figuras 1 e 2.

Cálculo da constante de ionização do ácido benzóico em solução aquosa (condições reais)

É sabido que, para uma ácido não muito forte, como o ácido benzóico, a ionização não é completa, logo a reação de protólise será um equilíbrio em solução representado pela seguinte equação química:

C_!H_!COOH_(!") ⇌ C_!H_!COO!

(!") + 𝐻!(!") (2) Para esta equação a constante de ionização é dada pela seguinte expressão:

𝐾

=

!_!!!!!""# (3)

A actividade para uma espécie é dada pela seguinte expressão:

𝑎

= 𝑐

×𝛾

O coeficiente de actividade para as diferentes espécies (anião benzoato e ácido benzóico) é diferente. Visto que o benzoato se trata de um ião, o seu coeficiente de actividade é diferente de 1 (idealidade), já que existem em solução interacções electrostáticas consideráveis, mesmo a concentrações baixas. No caso do ácido benzóico, como este é uma espécie não carregada

4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 11,00 12,00 13,00 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 pH

titulação da solução de ácido benzóico em água/etanol titulação da solução aquosa de ácido benzóico

e encontra-se em baixas concentrações (solução bastante diluída), é possível considerar o seu coeficiente de actividade igual à unidade, pois praticamente não interactua com outras partículas, logo a actividade do ácido benzóico é aproximadamente igual à sua concentração.

Sendo assim, rearranjando as equações 3 e 4, temos que: 𝐾! =

𝛾

×

−_|

|C₆H₅COOH|

×𝑎

Aplicando logaritmo à equação (5):

𝑝𝐻 = 𝑝𝐾

+ log

|!_!!_!!""#|

+ log 𝛾

Aplicando a Lei Limite de Debye Hückel é possível calcular o coeficiente de actividade do Benzoato:

log 𝛾_!± _{= −𝐴×|𝑧}

!|× 𝐼 (7)

A força iónica é dada pela expressão 𝐼 =!_! 𝑐_!×𝑧_!!_.

Encontram-se em solução as espécies carregadas C6H5COO-, K+, OH- e H+, porém estas duas últimas espécies não influenciam a força iónica dada a sua baixa concentração na zona em que está a ser feito o tratamento de resultados, para valores compreendidos na zona tampão da solução. Assim: 𝐼 =!

!

C

H

COO

−

_{× −1}

_{+ |𝐾}

_|×(+1)

(8)

Uma vez que |C!H!COO!| e |K+| são equivalentes, então:

𝐼 =

C

H

COO

Portanto, rearranjando as equações 6, 7 e 9:

𝑝𝐻 = 𝑝𝐾

+ log

|!_!!_!!""#| − 𝐴×

C

H

COO

Dado ser um ácido fraco, este ioniza-se parcialmente antes de se iniciar a titulação. A concentração de benzoato existente antes da titulação é igual à concentração de H+ da solução, que é obtida a partir do valor inicial de pH. A adição de KOH promove a desprotonação do ácido benzóico segundo a equação:

C6H5COOH (aq) + KOH (aq) ⇌ C6H5COO- (aq) + K++ H2O (l) (11)

Assim, dado que o KOH é uma base forte, irá deslocar o equilíbrio da reacção, pelo que todo o KOH adicionado irá reagir com o ácido benzóico, originando benzoato. O número de moles de ácido benzóico que permanece

em solução após a adição é igual à diferença entre o número inicial de moles de ácido benzóico e o número de moles de KOH adicionado.

𝑛_C6H5COO−_{= 𝑛!"#+  𝑛C}

6H5COO−𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙= |𝐾𝑂𝐻|×𝑉!"#  !"#$!"#$%"+  𝑛C6H5COO−𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 (12) Tabela 8 – valores inerentes à concentração da solução aquosa de ácido

benzóico, da concentração da solução aquosa de KOH, e do volume inicial da solução, bem como ao valor de A da Lei limite de Debye-Hückel para água como solvente.

|C6H5COOH|água / mol

dm-3 |KOH| / mol.dm-3 Vsolução inicial / dm3

Aágua /dm-3/2 mol1/2.

4,991x10-­‐3   0,05006   100,0x10-­‐3   0,5115   A partir do valor de pH da solução antes da titulação, registado na tabela 3, consegue-se obter a concentração inicial de benzoato para a solução aquosa. Os valores estão apresentados na tabela 9.

Tabela 9 – Valores referentes às concentrações de ácido benzóico e de

benzoato presentes na solução antes de se efectuar a titulação.

pHágua inicial |C6H5COO-|água / mol dm-3 |C6H5COOH|água / mol dm-3 3,19   6,5x10-­‐4  _{±  2x10}-­‐5   _4,35x10-­‐3  _{±  3x10}-­‐5  

A partir dos dados apresentados nas tabelas 8 e 9, e da equação 12, calcula-se a concentração de ácido benzóico e de benzoato de potássio precalcula-sentes na solução para cada ponto.

Tabela 10 – Valores referentes ao volume total da solução, ao volume de

solução aquosa de KOH adicionada, ao número de moles de KOH adicionado, e às concentrações das formas ácida e básica do ácido benzóico (valores referentes aos valores de pH na zona tampão da solução).

Vsolução /cm3 pH VKOH adicionado / cm3 nKOH x 104 /mol |C6H5COOH|x103 /mol dm-3 |C6H5COO-|x103 /mol dm-3 102,1   3,84   2,11   1,06   3,22   1,67   102,4   3,91   2,38   1,19   3,08   1,79   102,7   3,99   2,68   1,34   2,93   1,94   103,0   4,08   3,02   1,51   2,75   2,09   103,3   4,16   3,31   1,66   2,60   2,23   103,6   4,23   3,60   1,80   2,45   2,36   103,9   4,32   3,88   1,94   2,31   2,49   104,2   4,41   4,20   2,10   2,15   2,64  

Figura 4 – Representação gráfica do pH em função de log |!!!!!""!|

|!!!!!""#| −

𝐴 |C_!H_!COO!_{| (x) dos valores apresentados na tabela 10. O valor de A para} soluções cujo solvente é a água encontra-se registado na tabela 8.

O valor de pKa corresponde ao pH para o qual a concentração de ácido benzóico e de benzoato são iguais, pelo que, na equação 10, o valor do pKa será igual ao valor da ordenada na origem.

pKa = 4,305±0,004

Dado que não possuímos os valores de A para soluções cujo solvente é uma mistura água/etanol (50% em volume), apenas podemos aplicar a lei limite para o caso da solução aquosa de ácido benzóico.

Cálculo da constante de ionização do ácido benzóico em solução aquosa em condições ideais

No ponto final da titulação todo o ácido benzóico reagiu com o KOH, apresentando-se apenas sob a forma de benzoato. O ponto médio entre o início da titulação e o ponto final da titulação corresponderá ao ponto de equilíbrio da equação de ionização do ácido benzóico. Considerando a solução aquosa de ácido benzóico como ideal (dado que esta é muito diluída), podemos considerar que a actividade do benzoato é igual à sua concentração, pelo que 𝛾_!!!!!""! ≈ 1 . Assim, a equação 6 poderá ser

simplificada:

𝑝𝐻 = 𝑝𝐾

+ log

|!_!!_!!""#|

pH = 1,54±0,03 log(|C6H5COO-|/|C6H5COOH|)-A(|C6H5COO-|)1/2

+ 4,305±0,004 R² = 0,99866 3,80 3,90 4,00 4,10 4,20 4,30 4,40 4,50 -0,350 -0,250 -0,150 -0,050 0,050 0,150 pH log(|C₆H₅COO-_|/|C 6H5COOH|)-A(|C6H5COO-|)1/2

Método Expedito

No ponto de equilíbrio da equação 2, a concentração de ácido benzóico é igual à concentração de benzoato, pelo que o logaritmo da razão da concentração das duas espécies será nulo, logo, nesse ponto:

𝑝𝐻 = 𝑝𝐾

Assim, para calcular o volume de solução de KOH correspondente ao equilíbrio calcula-se o número de moles necessárias a adicionar à solução para que as concentrações de ácido benzóico e de benzoato sejam iguais. Tendo em consideração as concentrações de ácido benzóico e de benzoato em solução antes da titulação (tabela 9), a concentração da solução de KOH e o volume das soluções de ácido benzóico (tabela 8) calcula-se o número de moles que foi adicionado no ponto de equilíbrio e, consequentemente, calcula-se o volume de solução de KOH adicionado no equilíbrio.

VKOH = 3,70 cm3

O equilíbrio da reacção de ionização do ácido benzóico dá-se no ponto médio da primeira metade do gráfico da figura 1. Através da correlação linear dos pontos correspondentes à zona tampão consegue-se calcular o pKa do ácido benzóico em água. Os valores experimentais correspondentes à zona tampão estão destacados na figura que se segue (figura 6).

Figura 6 – Representação gráfica do pH em função do volume adicionado de

solução de KOH para os valores da zona tampão (a amarelo). pH = 0,2841xVKOH + 3,2271 R² = 0,9974 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 11,00 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 pH VKOH /mL

Aplicando a equação da reta da figura 6, a equação 14 e o volume de solução de KOH adicionado calculado anteriormente, obtém-se o valor do pKa do ácido benzóico em água.

Tabela 11 – Valores correspondentes ao pKa e ao Ka do ácido benzóico em solução aquosa, quer os valores obtidos experimentalmente, quer os valores da literatura [4]_.

pKa C6H5COOH Ka C6H5COOH

Obtido Literatura Erro Obtido Literatura Erro 4,28   4,20   1,9%   5,27x10-­‐5   _6,31x10-­‐5   _16,5%   Comparando os valores do pKa com e sem a aplicação da correcção à idealidade, verifica-se que estes são muito semelhantes.

Tabela 12 – Valores referentes ao pKa com e sem correcção aplicando a lei limite de Debye Hückel, e respectivo desvio à idealidade.

pKa C6H5COOH

Ideal Real Desvio

4,28   4,305±0,004   0,6%  

Método Rigoroso

O cálculo do pKa do ácido benzóico ideal pode ser determinado de forma mais rigorosa se se proceder ao traçado gráfico dos valores de pH em função do logaritmo da razão entre as concentrações de benzoato e ácido benzóico (Equação 13). Para isso, recorreu-se aos valores sumariados na tabela 10.

Figura 7 — Representação gráfica dos valores de pH em função do

log

|! ! !""#|

.

pH = (1,5209±0,003) log(|C6H5COO-/C6H5COOH|) + (4,266±0,004)

R² = 0,99863 3,8 3,9 4 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 -0,30 -0,25 -0,20 -0,15 -0,10 -0,05 0,00 0,05 0,10 pH

O valor de pKa é obtido a partir da ordenada na origem da equação da reta traçada no gráfico da figura 7. O resultado obtido e comparação com o obtido pelo método expedito e literatura encontram-se sumariados na tabela 13.

Tabela 13 — Valor de pKa obtido e comparação com o valor obtido pelo método expedito e literatura.

pKa C6H5COOH

Obtido Método expedito Literatura Erro1

4,266±0,004   4,28   4,20   1,6%  

1 _{Erro relativo ao valor obtido por este método.}

Comparando o valor obtido por este método com o real (4,30), verifica-se que o desvio relativamente à idealidade aumenta, pois obtém-se um valor de pKa inferior comparativamente ao método expedito.

Cálculo da constante de ionização do ácido benzóico em água/etanol (50% em volume) em condições ideais

Método Expedito

O mesmo pode ser aplicável para a solução de ácido benzóico em água/etanol (50% em volume). Considerando 𝛾!!!!!""! ≈ 1, podemos aplicar

a equação de Henderson-Hasselbach (equação 13).

A partir do valor de pH da solução antes da titulação, registado na tabela 4, consegue-se obter a concentração inicial de benzoato presente em água/etanol. Os valores das concentrações de ácido benzóico e de benzoato estão apresentados na tabela 14.

Tabela 14 – Valores inerentes às concentrações de ácido benzóico e de

benzoato presentes na solução antes de se efectuar a titulação. pHágua/etanol

inicial |C6H5COOH|água/etanol / mol dm-3 |C6H5COO-|água/etanol / mol dm-3

4,21   5,15x10-­‐3   6,17x10-­‐5  

O ponto de equilíbrio da reacção de ionização do ácido benzóico corresponde ao ponto médio da primeira metade do gráfico da figura 2. Tendo em consideração as concentrações de ácido benzóico e de benzoato em solução antes da titulação (tabela 14), a concentração da solução de KOH e o volume das soluções de ácido benzóico (tabela 8) calcula-se o número de moles que foi adicionado no ponto de equilíbrio e, consequentemente, calcula-se o volume de solução de KOH adicionado no equilíbrio.

Figura 8 – Representação gráfica da titulação da solução de ácido benzóico

em água/etanol (50% em volume) com solução aquosa de KOH, com destaque dos pontos compreendidos na zona tampão do ácido benzóico (a amarelo).

Através da equação da reta apresentada na figura 8, da equação 14 e do volume de solução de KOH correspondente ao ponto de equilíbrio da equação 2, obtém-se os valores do pKa e da constante de ionização do ácido benzóico em água/etanol:

Tabela 15 – Valores correspondentes ao pKa e ao Ka do ácido benzóico em água/etanol (50% em volume).

pKa C6H5COOH Ka C6H5COOH 6,28   5,27x10-­‐7   pH = 0,2571 V_KOH + 4,9697 R² = 0,9997 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 11,00 12,00 13,00 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 pH VKOH/mL

Método Rigoroso

O cálculo do pKa do ácido benzóico ideal pode ser determinado de forma mais rigorosa se se proceder ao traçado gráfico dos valores de pH em função do logaritmo da razão entre as concentrações de benzoato e ácido benzóico (Equação 13). Para isso, recorreu-se aos valores sumariados na tabela 16.

Tabela 16 — Valores referentes ao volume total da solução, ao volume de

solução aquosa de KOH adicionada, ao número de moles de KOH adicionado, e às concentrações das formas ácida e básica do ácido benzóico (valores referentes aos valores de pH na zona tampão da solução).

pH   Vadicionado KOH /cm3   Vsolução /cm3   10nKOH x 4 /mol   |C6H5COOH|x103 /mol dm-3   |C6H5COO -_|x103 /mol dm-3   5,41   1,72   101,7   0,861   4,22   0,907   5,48   1,99   102,0   0,996   4,08   1,04   5,57   2,30   102,3   1,15   3,91   1,19   5,63   2,57   102,6   1,29   3,77   1,31   5,71   2,87   102,9   1,44   3,61   1,46   5,79   3,20   103,2   1,60   3,44   1,61   5,87   3,51   103,5   1,76   3,28   1,76   5,94   3,78   103,8   1,89   3,14   1,88   6,02   4,11   104,1   2,06   2,97   2,04   6,10   4,41   104,4   2,21   2,82   2,17   6,19   4,75   104,8   2,38   2,65   2,33   6,26   4,98   105,0   2,49   2,54   2,43  

Figura 9 — Representação gráfica dos valores de pH em função do

log

|!_!!_!!""#|

.

pH = 1,25±0,03 log(|C6H5COO-/C6H5COOH|) + 6,22±0,02

R² = 0,99553 5,30 5,40 5,50 5,60 5,70 5,80 5,90 6,00 6,10 6,20 6,30 6,40 -0,700 -0,600 -0,500 -0,400 -0,300 -0,200 -0,100 0,000 pH

O valor de pKa é obtido a partir da ordenada na origem da equação da reta traçada no gráfico da figura 9. O resultado obtido e comparação com o obtido pelo método expedito encontram-se sumariados na tabela 13.

Tabela 17 — Valor de pKa obtido e comparação com o valor obtido pelo método expedito e literatura.

pKa C6H5COOH

Obtido Método expedito

6,22±0,04   6,28  

Discussão dos resultados

Com este trabalho obtiveram-se os valores da constante de ionização do ácido benzóico em dois meios diferentes: em meio aquoso e numa mistura água etanol (50% em volume); para o caso da água foi obtido um valor ideal e um valor real.

Em relação aos valores da constante de ionização do ácido benzóico, verifica-se que o valor do pKa obtido experimentalmente (4,305) aproxima-se do valor tabelado (4,20)[4]_{, apresentando um erro de 1,9%. Em relação à} constante de ionização Ka, esta apresenta um erro de 16,5% em relação ao valor da literatura tida em consideração.

Comparando o valor do pKa obtido com a correcção à idealidade, através da lei limite de Debye Hückel, com o valor do pKa obtido considerando que a solução aquosa se encontrava em condições ideais verifica-se que estes são muito similares, apresentando um desvio de 0,6%. Isto pode ser explicado pelo facto de a solução ser muito diluída, fazendo com que as interacções electroestáticas sejam reduzidas e o coeficiente de actividade seja aproximadamente igual à unidade. Não é possível aplicar a correcção pela lei limite de Debye Hückel à solução de ácido benzóico em água/etanol porque não se obtém o valor da constante A para a mistura água/etanol (50% em volume). No entanto podemos considerar os valores obtidos assumindo que é uma solução ideal, dado que o desvio correspondente à solução aquosa é muito reduzido e, por isso, desprezável.

Comparando os valores experimentais das constantes de ionização do ácido benzóico verifica-se que diferentes meios levam a alterações no valor da constante. O factor que influencia a ionização das espécies dissolvidas é a constante dieléctrica do meio. Dado que a constante dieléctrica do etanol é menor que a da água, e uma vez que as forças electroestáticas entre iões varia inversamente com o aumento da constante dieléctrica (lei de Coulomb), o ácido benzóico dissolvido numa mistura água/etanol sofre maior forças electroestáticas, tornando-se mais difícil a desprotonação, daí a reacção ter menor extensão.

Como é apresentado acima, procedeu-se ao cálculo dos valores de pKa a partir de um método expedito em que se utiliza o valor de metade do volume no ponto de equivalência para interceptar na curva de titulação e determinar o valor de pKa, assumindo que nesta condição a quantidade de ácido benzóico e da respectiva base conjugada são iguais. Contudo, os valores de pKa considerados para o efeito foram obtidos através do método designado

e que recorre às concentrações efetivas de cada uma das espécies em solução (ácido benzóico e benzoato). Comparando os diferentes valores obtidos, verifica-se que os valores obtidos não são significativamente diferentes e que o método expedito é uma alternativa aceitável no cálculo do pKa.

Bibliografia

[1] J. M. Wilson, R. J. Newcombe, A. R. Denaro, R. M. W. Rickett,

Experiments in Physical Chemistry, Pergamon Press, 1962.

[2] P. W. Atkins, Physical Chemistry, 6th edition, Oxford University Press, Oxford, 1999.

[3] R. Chang, Physical Chemistry for the Chemical and Biological

Sciences, 3ª edição, University Science Books, Sausalito, 2000.

[4] pKa Data, R. Williams, 18 de março de 2013