Calcular o volume de NaOH 0,07731 mol L^-1 necessário para titular: 10, 00 ; 20,00 ; 30,00 e 40,00 mL de NaH2 PO4 0,06407 mol L^-1 com timolftaleína como indicador de ponto final.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular o volume de uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) com concentração de 0,07731 , mol , L^-1 que é necessário para titular diferentes volumes (10,00; 20,00; 30,00 e 40,00 mL) de uma solução de di-hidrogenofosfato de sódio ( NaH2PO4) com concentração de 0,06407 , mol , L^-1. Usaremos a timolftaleína como indicador para identificar o ponto final da titulação.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa “titular”. Titulação é um método de análise quantitativa onde a gente adiciona uma solução de concentração conhecida (titulante) a uma solução de concentração desconhecida até que a reação químico-chegue ao ponto final, que é identificado por uma mudança de cor devido ao indicador.
Nesse caso, a reação principal é entre o di-hidrogenofosfato de sódio ( NaH2PO4) e o hidróxido de sódio (NaOH). A reação de neutralização pode ser representada assim:
NaH2PO4 + NaOH Na2HPO4 + H2O
Essa equação mostra que 1 mol de NaH2PO4 reage com 1 mol de NaOH.

Passo 3

Vamos calcular a quantidade de mols de NaH2PO4 em cada volume dado. A fórmula para calcular mols ( n) é:
n = C times V
Onde:
  • C é a concentração (em mol , L^-1)
  • V é o volume (em litros)
Primeiro, vamos converter os volumes de mL para litros dividindo por 1000.

Passo 4

Vamos fazer o cálculo para cada volume:
a) 10,00 mL de NaH2PO4
V = 10,00 , mL = 0,01000 , L
nNaH2PO4 = 0,06407 , mol , L^-1 times 0,01000 , L = 0,0006407 , mol
b) 20,00 mL de NaH2PO4
V = 20,00 , mL = 0,02000 , L
nNaH2PO4 = 0,06407 , mol , L^-1 times 0,02000 , L = 0,0012814 , mol
c) 30,00 mL de NaH2PO4
V = 30,00 , mL = 0,03000 , L
nNaH2PO4 = 0,06407 , mol , L^-1 times 0,03000 , L = 0,0019221 , mol
d) 40,00 mL de NaH2PO4
V = 40,00 , mL = 0,04000 , L
nNaH2PO4 = 0,06407 , mol , L^-1 times 0,04000 , L = 0,0025628 , mol

Passo 5

Como a reação entre NaH2PO4 e NaOH é de 1:1, a quantidade de mols de NaOH necessária para neutralizar cada volume é igual à quantidade de mols de NaH2PO4 calculada.
Agora, vamos calcular o volume de NaOH usando a fórmula:
VNaOH = nNaH2PO4CNaOH
Onde:
  • nNaH2PO4 é a quantidade de mols de NaH2PO4
  • CNaOH é a concentração da solução de NaOH

Passo 6

Vamos calcular o volume de NaOH para cada caso:
a) 10,00 mL de NaH2PO4
VNaOH = 0,0006407 , mol0,07731 , mol , L^-1 = 0,00828 , L = 8,28 , mL
b) 20,00 mL de NaH2PO4
VNaOH = 0,0012814 , mol0,07731 , mol , L^-1 = 0,01657 , L = 16,57 , mL
c) 30,00 mL de NaH2PO4
VNaOH = 0,0019221 , mol0,07731 , mol , L^-1 = 0,02485 , L = 24,85 , mL
d) 40,00 mL de NaH2PO4
VNaOH = 0,0025628 , mol0,07731 , mol , L^-1 = 0,03313 , L = 33,13 , mL

Resposta

Os volumes de NaOH necessários para titular os diferentes volumes de NaH2PO4 são:
  • 10,00 mL de NaH2PO4: 8,28 mL de NaOH
  • 20,00 mL de NaH2PO4: 16,57 mL de NaOH
  • 30,00 mL de NaH2PO4: 24,85 mL de NaOH
  • 40,00 mL de NaH2PO4: 33,13 mL de NaOH

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