Em um experimento realizado nessa disciplina, a reação de neutralização entre um ácido
e uma base
foi verificada através da medida de condutividade elétrica da solução titulada. Com base nas demais práticas realizadas no laboratório, responda:
a) Que outra grandeza além da condutividade elétrica pode ser usada para acompanhar uma reação de neutralização entre um ácido e uma base? Explique.
b) O hidróxido de alumínio -
é usado como medicamento para neutralizar o ácido clorídrico estomacal (HCl). Considere a titulação de 100 mL de uma suspensão de hidróxido de alumínio em água (
) com ácido clorídrico (
). Escreva a equação química balanceada que representa a reação e faça um gráfico de volume de HCl pela grandeza respondida no item (a) mostrando o volume de ácido no ponto de equivalência da titulação.
a) Que outra grandeza além da condutividade elétrica pode ser usada para acompanhar uma reação de neutralização entre um ácido e uma base? Explique.
b) O hidróxido de alumínio -
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre a reação de neutralização entre um ácido, especificamente o ácido sulfúrico (
), e uma base, o hidróxido de bário (
). A gente vai utilizar conhecimentos de química ácido-base, reações de neutralização e conceitos de titulação. Vamos precisar entender o que é neutralização, como medir grandes quantidades físicas como a condutividade elétrica e outra grandeza que pode ser usada para acompanhar a reação. Além disso, vamos balancear uma equação química e fazer um gráfico relacionado à titulação. Bora lá!
Passo 2
Parte a) A pergunta é: além da condutividade elétrica, que outra grandeza podemos usar para acompanhar uma reação de neutralização entre um ácido e uma base? Vamos pensar no que acontece durante a neutralização. Quando um ácido reage com uma base, eles formam sal e água. Durante esse processo, a concentração de íons na solução muda.
Uma outra grandeza que podemos medir é o pH da solução. O pH indica a acidez ou basicidade de uma solução. Conforme a reação de neutralização ocorre, o pH muda, passando de ácido para neutro ou básico, dependendo das quantidades de ácido e base presentes. Medir o pH é uma maneira eficaz de acompanhar o progresso da reação de neutralização.
Passo 3
Parte b) Agora, vamos lidar com a titulação envolvendo o hidróxido de alumínio (
) e o ácido clorídrico (HCl). Primeiro, precisamos escrever a equação química balanceada para a reação.
O hidróxido de alumínio reage com o ácido clorídrico da seguinte forma:
Agora, vamos calcular o volume de HCl necessário para atingir o ponto de equivalência na titulação.
Primeiro, calculamos as moles de
:
Segundo, usando a estequiometria da reação, vemos que 1 mol de
reage com 3 mols de HCl. Então, as moles de HCl necessárias são:
Agora, calculamos o volume de HCl necess��rio usando a concentração fornecida:
Por fim, vamos fazer um gráfico do volume de HCl versus o pH da solução. No ponto de equivalência, que ocorre em 20 mL de HCl adicionados, o pH será neutro, geralmente por volta de 7, já que a quantidade de ácido e base estão balanceadas.
Resposta
a) Além da condutividade elétrica, podemos usar o pH da solução para acompanhar a reação de neutralização entre um ácido e uma base. O pH mede a acidez ou basicidade da solução e muda conforme a reação progride.
b) A equação química balanceada da reação é:
O volume de HCl no ponto de equivalência da titulação é 20 mL. O gráfico de volume de HCl versus pH mostrará um aumento no pH até atingir o ponto de equivalência, onde o pH será neutro, por volta de 7.