Um analista necessita determinar a proporção entre os ácidos clorídrico e nítrico em uma amostra de água régia. Para isso, uma alíquota de 10,00 mL da amostra foi diluída em um balão de 100,0 mL com água destilada. Uma primeira alíquota de 25,00 mL foi titulada com uma solução de NaOH com concentração 0,0214 M, gastando-se 35,40 mL de titulante. Uma segunda alíquota de 25,00 mL de solução foi titulada com solução de AgNO3 com concentração 0,0239 M, gastando-se 27,12 mL de titulante. Descreva as reações envolvidas em cada titulação, explicando a razão pela qual foram realizadas, e determine a concentração de ambos os ácidos na amostra.

Passo 1

Então, a gente tem uma amostra de água régia que é uma mistura de ácido clorídrico (HCl) e ácido nítrico (HNO₃). O objetivo aqui é descobrir quanto de cada ácido tem nessa mistura. Pra isso, usamos duas titulações diferentes: uma com hidróxido de sódio (NaOH) e outra com nitrato de prata (AgNO₃). Vamos precisar entender como essas reações funcionam e calcular as concentrações dos ácidos na amostra original.

Passo 2

Primeiro, vamos fazer a titulação com o NaOH. A gente sabe que o NaOH reage com os ácidos na amostra:
HCl + NaOH NaCl + H2O
HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O
Usando a fórmula:
M1 times V1 = M2 times V2
Temos:
0,0214, M times 0,03540, L = nH^+
nH^+ = 0,000758, mol
Isso representa a quantidade total de íons H⁺ provenientes dos dois ácidos.

Passo 3

Agora, vamos para a titulação com o AgNO₃. O AgNO₃ reage apenas com o Cl⁻ do HCl:
Ag^+ + Cl^- AgCl downarrow
Usando novamente a fórmula:
0,0239, M times 0,02712, L = nCl^-
nCl^- = 0,000647, mol
Essa é a quantidade de HCl na amostra.

Passo 4

Como sabemos a quantidade total de H⁺ e a quantidade de HCl, podemos encontrar a quantidade de HNO₃:
nHNO3 = nH^+ - nHCl
nHNO3 = 0,000758, mol - 0,000647, mol = 0,000111, mol
Agora, para encontrar as concentrações na amostra original de 10,00 mL diluídos para 100,0 mL:
CHCl = 0,000647, mol0,010, L = 0,0647, M
CHNO3 = 0,000111, mol0,010, L = 0,0111, M

Resposta

A concentração de ácido clorídrico (HCl) na amostra é de aproximadamente 0,0647 M e a concentração de ácido nítrico (HNO₃) é de aproximadamente 0,0111 M.

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