10,00 mL de uma solução de (NH4)2SO4 foram tratados com excesso de NaOH. O gás NH3 liberado foi absorvido em 50,00 mL de uma solução 0,10 mol.L-1 de HCℓ. O HCℓ que sobrou foi neutralizado por 21,50 mL de uma solução 0,10 mol.L-1 de NaOH. Qual a concentração da solução de (NH4)2SO4 em mol.L-1?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos conta que tratamos 10,00 mL de uma solução de
com excesso de NaOH. Isso libera gás
, que foi absorvido por 50,00 mL de uma solução de
0,10 mol.L
. Depois, sobrou um pouco de
, que a gente neutralizou com 21,50 mL de NaOH 0,10 mol.L
. Nosso objetivo aqui é descobrir qual a concentração da solução de
em mol.L
. Para resolver isso, vamos usar conceitos de estequiometria de reações ácido-base e cálculo de molaridades.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender a reação que está rolando aqui. Quando o
é tratado com NaOH, o
reage com o OH
para formar
gasoso. A equação simplificada fica assim:
Então, cada mol de
gera um mol de
.
Passo 3
Agora, o
liberado é absorvido pelo
. A reação entre
e
é:
Isso significa que cada mol de
reage com um mol de
. Mas como nem todo o
foi usado para absorver o $NH_3 $, sobrou uma parte que foi neutralizada posteriormente com NaOH.
Passo 4
Vamos calcular quantos moles de
foram inicialmente usados. Sabemos que:
Para os 50,00 mL de
:
Passo 5
Agora, o
que sobrou foi neutralizado por 21,50 mL de NaOH 0,10 mol.L
. Vamos calcular quantos moles de NaOH foram usados:
Como a reação entre NaOH e HCl é 1:1:
Passo 6
Então, a quantidade de
que reagiu com o
é a diferença entre o total inicial e o que sobrou:
Passo 7
Como cada mol de
reage com um mol de
, a quantidade de
liberada também é 0,00285 mol.
Passo 8
Agora, sabemos que a quantidade de
gerada é igual à quantidade de
que reagiu com o NaOH. Portanto:
Passo 9
A concentração de
na solução é baseada na quantidade de
. Cada mol de
libera 2 mols de
:
Então, a quantidade de
é metade da quantidade de
:
Passo 10
Finalmente, para achar a concentração da solução de
, usamos a fórmula da molaridade:
O volume é 10,00 mL = 0,01000 L, então:
Resposta
A concentração da solução de
é de 0,1425 mol.L
.