Problema 2 · Fonaments de Química I i II UAB 2014

Problema 2 (35 punts). Valoració d'àcid maleic amb NaOH

L'àcid maleic ($\text{HOOC-CH=CH-COOH}$) i especialment la seva base conjugada, l'ió malat, és útil en bioquímica com a inhibidor de reaccions de la transaminasa. En un laboratori valorem $100{,}0\text{ mL}$ d'una solució d'àcid maleic $0{,}500\text{ M}$ amb hidròxid de sodi $2{,}50\text{ M}$. Calculeu el pH del sistema després d'haver afegit les següents quantitats totals de $\text{NaOH}$ ( Nota: no sumeu volums de NaOH, cada apartat és independent de l'anterior):

a.

$10{,}0\text{ mL}$ de $\text{NaOH}\ 2{,}50\text{ M}$ [6 punts]

b.

$20{,}0\text{ mL}$ de $\text{NaOH}\ 2{,}50\text{ M}$ [6 punts]

c.

$40{,}0\text{ mL}$ de $\text{NaOH}\ 2{,}50\text{ M}$ [6 punts]

d.

Una gota després de l'apartat anterior, és a dir, a $40{,}05\text{ mL}$ de $\text{NaOH}\ 2{,}50\text{ M}$ [12 punts]

e.

Quin indicador empraríeu per a detectar el primer punt d'equivalència? I el segon? Justifiqueu breument la vostra resposta [5 punts].

Dades:

Àcid maleic: $\text{p}K_{a1}(\text{H}_2\text{Mal}/\text{HMal}^-) = 1{,}89$; $\text{p}K_{a2}(\text{HMal}^-/\text{Mal}^{2-}) = 6{,}22$.

Intervals de viratge dels indicadors disponibles:

Púrpura de metil: $0{,}0 - 1{,}6$

Blau de timol: $1{,}2 - 2{,}8$

Groc de metil: $2{,}9 - 4{,}0$

Verd de bromocresol: $3{,}8 - 5{,}4$

Púrpura de bromocresol: $5{,}2 - 6{,}8$

Roig de fenol: $6{,}8 - 8{,}4$

Fenolftaleïna: $8{,}3 - 10{,}0$

Groc d'alizarina: $10{,}0 - 12{,}0$