Para determinar a pureza de uma amostra de ácido sulfúrico, uma analista dissolveu 14g do ácido em água até obter 100ml de solução. A analista separou 10ml dessa solução e realizou a titulação, utilizando fenolftaleína como indicador. A neutralização dessa alíquota foi obtida após a adição de 40 ml de uma solução aquosa de hidróxido de sódio de concentração 0,5 mol L-1. O teor de pureza da amostra de ácido sulfúrico analisado é, aproximadamente,
a) 18%
b) 50%
c) 70%
d) 90%
a) 18%
b) 50%
c) 70%
d) 90%
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre determinar a pureza de uma amostra de ácido sulfúrico usando a técnica de titulação. Para isso, vamos precisar entender conceitos de molaridade, titulação e como calcular a pureza a partir das informações fornecidas.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar o que temos:
- Massa do ácido sulfúrico (
) dissolvida: 14 g - Volume total da solução: 100 ml
- Volume da alíquota utilizada na titulação: 10 ml
- Volume de hidróxido de sódio (
) usado na titulação: 40 ml - Concentração da solução de
: 0,5 mol/L
Passo 3
Vamos calcular a quantidade de
que foi usada na titulação. A fórmula para isso é:
Onde:
-
é a quantidade de mols de -
é a concentração da solução -
é o volume da solução
Substituindo os valores:
Passo 4
Sabemos que a reação entre
e
é:
Isso mostra que 1 mol de
reage com 2 mols de
. Então, a quantidade de mols de
na alíquota é:
Passo 5
Agora, vamos descobrir a concentração de
na alíquota de 10 ml. Sabemos que:
Então,
Passo 6
Como a alíquota era 10 ml de uma solução de 100 ml, a concentração original da solução de ácido sulfúrico é a mesma, já que a solução foi bem misturada. Portanto, a concentração de
na solução total é 1 mol/L.
Passo 7
Agora, vamos calcular quantos mols de
estão nos 100 ml da solução:
Passo 8
A massa molar do
é aproximadamente 98 g/mol. Então, a massa de
na solução é:
Passo 9
A pureza é a relação entre a massa de
pura e a massa total da amostra. Então:
Resposta
A pureza da amostra de ácido sulfúrico analisada é aproximadamente 70%.