Uma amostra com 0,4512 g de Na2 CO3 com grau padrão primário requereu 36,44 mL de uma solução de H2 SO4 para alcançar o ponto final na reação:
CO3^2-+2 H^+ rightarrow H2 O+CO2(g)
Qual a concentração molar do ácido sulfúrico?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um problema de química onde precisamos encontrar a concentração molar do ácido sulfúrico ( H2SO4). Temos uma amostra de carbonato de sódio ( Na2CO3) pesando 0,4512 g que reage com 36,44 mL de ácido sulfúrico para completar a reação. Vamos usar a estequiometria da reação para descobrir a concentração do ácido.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender a equação química da reação:
CO3^2- + 2 H^+ rightarrow H2O + CO2(g)
Isso nos diz que 1 mol de íon carbonato ( CO3^2-) reage com 2 mols de íon hidrogênio ( H^+). Sabemos que o ácido sulfúrico ( H2SO4) libera 2 mols de H^+ por mol de ácido, então cada mol de H2SO4 fornece 2 mols de H^+.

Passo 3

Vamos calcular os moles de Na2CO3 na amostra. Primeiro, precisamos saber a massa molar do Na2CO3:
  • Na: 22,99 g/mol
  • C: 12,01 g/mol
  • O: 16,00 g/mol
Então,
Massa molar do Na2CO3 = 2 times 22,99 + 12,01 + 3 times 16,00 = 105,99 g/mol
Agora, calculamos os moles:
mo<=s de Na2CO3 = 0,4512 g105,99 g/mol approx 0,00426 mol

Passo 4

A reação envolve o CO3^2-, que vem de Na2CO3. Cada mol de Na2CO3 fornece 1 mol de CO3^2-. Portanto, temos também 0,00426 mol de CO3^2-.

Passo 5

Agora, usando a equação química, sabemos que 1 mol de CO3^2- reage com 2 mols de H^+. Então, os moles de H^+ necessários são:
mo<=s de H^+ = 0,00426 mol times 2 = 0,00852 mol

Passo 6

Sabemos que cada mol de H2SO4 libera 2 mols de H^+. Portanto, os moles de H2SO4 necessários são:
mo<=s de H2SO4 = 0,00852 mol2 = 0,00426 mol

Passo 7

Finalmente, para encontrar a concentração molar ( C) do ácido sulfúrico, usamos a fórmula:
C = mo<=svolume (L)
O volume de ácido usado foi de 36,44 mL, que é igual a 0,03644 L. Então,
C = 0,00426 mol0,03644 L approx 0,117 M

Resposta

A concentração molar do ácido sulfúrico ( H2SO4) é aproximadamente 0,117 M.

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