Em um experimento realizado nessa disciplina, a reação de neutralização entre um ácido (H2 SO4) e uma base (Ba(OH)2) 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 - Al(OH)3 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 ( 0,1 mol L^-1 ) com ácido clorídrico ( 1,5 mol L^-1 ). 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.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre a reação de neutralização entre um ácido, especificamente o ácido sulfúrico ( H2SO4), e uma base, o hidróxido de bário ( Ba(OH)2). 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 ( Al(OH)3) 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:
Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O
Agora, vamos calcular o volume de HCl necessário para atingir o ponto de equivalência na titulação.
Primeiro, calculamos as moles de Al(OH)3:
Mo<=s de Al(OH)3 = 0,1 , mol/L times 0,100 , L = 0,010 , mol
Segundo, usando a estequiometria da reação, vemos que 1 mol de Al(OH)3 reage com 3 mols de HCl. Então, as moles de HCl necessárias são:
0,010 , mol times 3 = 0,030 , mol
Agora, calculamos o volume de HCl necess��rio usando a concentração fornecida:
Volume de HCl = 0,030 , mol1,5 , mol/L = 0,020 , L = 20 , mL
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:
Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O
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.

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