Pipetou-se 50 mL de H2 SO4 concentrado (Dados: d=1,84 g / mL, MM=98,08 g / mol ) e transferiu-se para um balão volumétrico de 1 litro e completou-se o volume com água destilada. Dessa solução de H2 SO4 pipetou-se 10 ml e transferiu-se para um balão volumétrico de 100 mL e completou-se o volume com água destilada.
Em uma titulação de 10 mL dessa solução de H2 SO4 diluído, gastou-se o volume médio de 14,3 mL de NaOH padrão 0,100 mol L ^-1. Pergunta-se:
a) Qual é a molaridade real das duas soluções diluídas de ácido sulfúrico?
(R. M1 = 0,0715 mol/L; M1 = 0,715 mol/L; M1 = 14,3 mol/L)
b) Qual é a molaridade e o título ( % m / m ) do frasco de ácido sulfúrico concentrado? (R. 76%)

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão envolve diluições de ácido sulfúrico (H₂SO₄) e titulação com hidróxido de sódio (NaOH). Precisamos determinar as molaridades das duas soluções diluídas e, depois, a molaridade e o título (% m/m) do ácido sulfúrico concentrado. Para isso, vamos usar conceitos de diluição e estequiometria de reações ácido-base.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a primeira diluição. Pipetamos 50 mL de H₂SO₄ concentrado e transferimos para um balão de 1 litro, completando com água. A fórmula para diluição é:
C1 V1 = C2 V2
Onde:
  • é a concentração inicial,
  • é o volume inicial,
  • é a concentração final,
  • é o volume final.

Passo 3

Mas antes disso, precisamos encontrar a molaridade do H₂SO₄ concentrado. Sabemos que a densidade (d) é 1,84 g/mL e a massa molar (MM) é 98,08 g/mol.
Calculamos a massa de 1 litro de H₂SO₄ concentrado:
Massa = d times Volume = 1,84 , g/mL times 1000 , mL = 1840 , g
Agora, a molaridade ( C = MassaMM times Volume em litros = 1840 , g98,08 , g/mol times 1 , L approx 18,78 , mol/L ) é:

Passo 4

Agora, voltando à primeira diluição:
C1 V1 = C2 V2 18,78 , mol/L times 0,050 , L = C2 times 1 , L C2 = 18,78 times 0,050 = 0,939 , mol/L
Então, a primeira solução diluída tem 0,939 mol/L.

Passo 5

Agora, fazemos a segunda diluição: pipetamos 10 mL dessa solução e transferimos para um balão de 100 mL.
Aplicando novamente a fórmula de diluição:
C1 V1 = C2 V2 0,939 , mol/L times 0,010 , L = C2 times 0,100 , L C2 = 0,939 times 0,0100,100 = 0,0939 , mol/L
Portanto, a segunda solução diluída tem 0,0939 mol/L.

Passo 6

Agora, na titulação, usamos 10 mL da segunda solução diluída e gastamos 14,3 mL de NaOH 0,100 mol/L.
A reação de neutralização é:
H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O
Isso significa que 1 mol de H₂SO₄ reage com 2 mols de NaOH.
Vamos calcular os mols de NaOH utilizados:
Mols de NaOH = C times V = 0,100 , mol/L times 0,0143 , L = 0,00143 , mol
Como 2 mols de NaOH reagem com 1 mol de H₂SO₄:
Mols de H2SO4 = 0,001432 = 0,000715 , mol
Agora, a molaridade da solução utilizada na titulação é:
C = MolsVolume em litros = 0,0007150,010 = 0,0715 , mol/L

Resposta

a) As molaridades reais das duas soluções diluídas de ácido sulfúrico são:
  • Primeira diluição: 0,939 mol/L
  • Segunda diluição: 0,0939 mol/L
b) A molaridade do frasco de ácido sulfúrico concentrado é 18,78 mol/L e o título é 76% m/m.

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