25,00 mL de uma solução de ácido sulfúrico, H2 SO4, de concentração desconhecida, é titulada com uma solução de hidróxido de sódio, NaOH, 0,120 mol L^-1. Se são necessários 38 mL de solução NaOH para atingir o ponto de equivalência, qual é a concentração molar do ácido?
Dados: MM(H2 SO4)=98,0 g mol^-1
a) 0,12 mol L^-1
b) 0,10 mol L^-1
c) 0,09 mol L^-1
d) 0,85 mol L^-1
e) 0,80 mol L^-1

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos 25,00 mL de uma solução de ácido sulfúrico ( H2SO4) cuja concentração desconhecemos. Essa solução é titulada com uma solução de hidróxido de sódio ( NaOH) de concentração conhecida, que é 0,120 molL^-1. Foram necessários 38 mL dessa solução de NaOH para atingir o ponto de equivalência na titulação. Nosso objetivo é encontrar a concentração molar do ácido sulfúrico.
Para resolver isso, vamos precisar entender os conceitos de molaridade, titulação e a reação química entre H2SO4 e NaOH.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a reação química balanceada entre o ácido sulfúrico e o hidróxido de sódio:
H2SO4 + 2,NaOH Na2SO4 + 2,H2O
Essa equação nos mostra que 1 mol de H2SO4 reage com 2 mols de NaOH.

Passo 3

Sabemos que a concentração ( C) é dada por:
C = nV
Onde:
  • C é a concentração em mol/L,
  • n é a quantidade de mols,
  • V é o volume em litros.
Queremos encontrar a concentração do H2SO4, então vamos chamar essa concentração de CH2SO4.

Passo 4

Vamos calcular a quantidade de mols de NaOH utilizada na titulação:
nNaOH = CNaOH times VNaOH
Convertendo o volume de NaOH de mL para L:
38,mL = 0,038,L
Então:
nNaOH = 0,120,mol/L times 0,038,L = 0,00456,mol

Passo 5

Da reação balanceada, sabemos que 2 mols de NaOH reagem com 1 mol de H2SO4. Portanto, podemos encontrar a quantidade de mols de H2SO4:
nH2SO4 = nNaOH2 = 0,00456,mol2 = 0,00228,mol

Passo 6

Agora, vamos encontrar a concentração molar do H2SO4:
Convertendo o volume da solução de ácido de mL para L:
25,00,mL = 0,025,L
Então:
CH2SO4 = nH2SO4VH2SO4 = 0,00228,mol0,025,L = 0,0912,mol/L

Resposta

A concentração molar do ácido sulfúrico é aproximadamente 0,09 molL^-1. Portanto, a alternativa correta é a c) 0,09 molL^-1.

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