Uma série de soluções contendo NaOH , e , isoladamente ou em combinação compatível, foi titulada com . Na tabela a seguir estão os volumes de ácido necessários para titular uma alíquota de de cada solução com os indicadores: (1) fenolftaleína e (2) verde de bromocresol. Use essa informação para deduzir a composição das soluções. Além disso, calcular a concentração de cada soluto em miligramas por mililitro de solução.
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Passo 1

Beleza, vamos lá! Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos soluções que contêm três substâncias: hidróxido de sódio ( ), carbonato de sódio ( ) e bicarbonato de sódio ( ). Essas soluções foram tituladas com ácido clorídrico ( ) usando dois indicadores diferentes: fenolftaleína e verde de bromocresol. Nos foram dados os volumes de necessários para neutralizar uma alíquota de 25,00 mL dessas soluções. Nosso objetivo é descobrir qual é a composição de cada solução e calcular a concentração de cada soluto em miligramas por mililitro (mg/mL).

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que cada indicador faz. A fenolftaleína muda de cor na faixa básica, geralmente entre pH 8,2 e 10,0, indicando a presença de e possivelmente . O verde de bromocresol muda de cor em uma faixa mais ácida, entre pH 3,8 e 5,4, indicando a presença de e . Isso nos ajuda a saber quais substâncias estão presentes com base nos volumes de utilizados.

Passo 3

Vamos analisar os dados fornecidos: para uma alíquota de 25,00 mL da solução, os volumes de necessários são 29,64 mL com fenolftaleína e 36,42 mL com verde de bromocresol. Isso sugere que há uma quantidade de que reage primeiro com a fenolftaleína, e o restante reage quando usamos o verde de bromocresol.

Passo 4

Vamos calcular a quantidade de usada para neutralizar cada componente. A reação de neutralização de com é:
E para :
E para :

Passo 5

Vamos calcular as mols de usadas:
çãí

Passo 6

A diferença entre as mols de usadas com os dois indicadores representa as mols de que reagiram com :

Passo 7

Com as mols de conhecidas, podemos calcular a massa:
Convertendo para miligramas por mililitro (mg/mL):
çã

Passo 8

Agora, sabemos que apenas 2,724 mg/mL são de . O restante da reação com fenolftaleína foi devido à . Vamos calcular as mols de :
As mols de que reagiram com são as que reagiram com fenolftaleína:
Como a reação é 1:1:
Calculando a massa:
Convertendo para mg/mL:
çã

Passo 9

Por fim, não há presente, pois todo o adicional foi usado para . Portanto, a composição da solução é:
  • : 5,696 mg/mL
  • : 2,724 mg/mL
  • : 0 mg/mL

Resposta

A solução contém 5,696 mg/mL de e 2,724 mg/mL de , sem presença de .

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