Calcular o volume de necessário para titular: 20, e de solução que é e 0,03000 com timolftaleína como indicador de ponto final.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de titulação! A gente precisa calcular o volume de uma solução de hidróxido de sódio ( ) com concentração de que é necessário para titular diferentes volumes (20,00 mL; 25,00 mL; e 30,00 mL) de uma solução que contém ácido fosfórico ( ) e hidrogenofosfato de sódio ( ). Vamos usar a timolftaleína como indicador para determinar o ponto final da titulação. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre reações de neutralização e como calcular as quantidades de reagentes envolvidos.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as espécies ácidas e básicas na solução. Temos ácido fosfórico ( ), que é um ácido triprótico, e hidrogenofosfato de sódio ( ), que é a base conjugada do . A timolftaleína vai mudar de cor quando atingirmos um certo pH, indicando que todo o ácido foi neutralizado pela base.

Passo 3

Agora, vamos determinar as quantidades de ácido e base na solução inicial. Sabemos que a concentração de é e a de é . Vamos considerar o volume que queremos titular, por exemplo, 20,00 mL.

Passo 4

Calculamos o número de moles de cada espécie na solução:

Passo 5

Como estamos usando para titular, que é uma base forte, ela vai reagir completamente com os ácidos presentes. A reação principal que ocorre é:
Cada mol de reage com 1 mol de .

Passo 6

Calculamos o total de moles de que precisam ser neutralizados:

Passo 7

Agora, usando a relação estequiométrica da reação, sabemos que 1 mol de reage com 1 mol de . Portanto, precisamos de 4,00 × mol de .

Passo 8

Calculamos o volume de necessário usando a fórmula:
Onde:
  • é o volume
  • é o número de moles
  • é a concentração

Passo 9

Repetimos o mesmo processo para os outros volumes iniciais (25,00 mL e 30,00 mL).
Para 25,00 mL:
Para 30,00 mL:

Resposta

Os volumes de necessários para titular as soluções são aproximadamente:
  • 20,00 mL: 5,17 mL
  • 25,00 mL: 6,47 mL
  • 30,00 mL: 7,76 mL

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