n CH3COOH = M·V = 0,30 mol/L · 30·10-3 L = 9,0·10-3 mol = n NaOH
Il volume di NaOH da aggiungere per arrivare al punto finale della titolazione pertanto è:V NaOH = n/M = 9,0·10-3 mol / 0,20 mol/L = 4,5·10-2 L = 45 mL
Poiché durante la titolazione avviene la reazioneCH3COOH(aq) + NaOH(aq) → CH3COO-(aq) + Na+(aq) + H2O(l)
a fine titolazione in soluzione ci sono soltanto gli ioni CH3COO- e Na+; mentre questi ultimi non reagiscono apprezzabilmente con le molecole di acqua, gli ioni CH3COO- si comportano da basi deboli e accettano i protoni ceduti dalle molecole di acqua. Ciò che avviene è una reazione di idrolisi basica, che è una reazione di equilibrioCH3COO- + H2O = CH3COOH + OH-
La concentrazione degli ioni OH- si calcola, in prima approssimazione, con la relazione [OH-]2 = Kb · Cb, dove Kb = Kw / Ka CH3COOH, mentre Cb indica la concentrazione degli ioni CH3COO- nella soluzione finale e corrisponde a n CH3COOH / Vfinale. Non resta, quindi, che completare i calcoli come segue:Vfinale = (30 + 45)·10-3 L = 75 mL
n CH3COO- ≡ n CH3COOH = 9,0·10-3 mol
Cb = [CH3COO-] = 9,0·10-3 mol / 75·10-3 L = 0,12 mol/L
Kb = 1,0·10-14 / 1,76·10-5= 5,7·10-10
[OH-]2 = 5,7·10-10 · 0,12 = 6,8·10-11
[OH-] = 8,3·10-6 mol/L
pOH = -log [OH-] = -log 8,3·10-6 = 5,08
pH = 14 – pOH = 14 – 5,08 = 8,92
In conclusione, il pH al punto di equivalenza della titolazione è pari a 8,92, cioè leggermente basico come ci si attendeva.