Uma solução de ácido sulfúrico contém de ácido em 600 mL de solução. Durante a titulação foram necessários desta solução para neutralizar completamente de uma solução de hidróxido de sódio. Pede-se:
(a) A concentração, em quantidade de matéria, da solução de hidróxido de sódio;

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma solução de ácido sulfúrico ( ) com 14,7 gramas de ácido em 600 mL da solução. Durante a titulação, foram necessários 19,4 mL dessa solução para neutralizar completamente 24,2 mL de uma solução de hidróxido de sódio ( ). Nosso objetivo aqui é encontrar a concentração, em quantidade de matéria (ou seja, em molaridade), da solução de hidróxido de sódio.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de matéria de ácido sulfúrico na solução. Para isso, precisamos saber quantos mols de estão nos 14,7 gramas. A fórmula para calcular a quantidade de matéria (mols) é:
onde:
  • é a quantidade de matéria em mols,
  • é a massa em gramas,
  • é a massa molar da substância.

Passo 3

Vamos encontrar a massa molar do . A massa molar é a soma das massas atômicas de todos os átomos na molécula:
  • H: 1,01 g/mol × 2 = 2,02 g/mol
  • S: 32,07 g/mol × 1 = 32,07 g/mol
  • O: 16,00 g/mol × 4 = 64,00 g/mol
Então:

Passo 4

Agora, vamos calcular os mols de :

Passo 5

Sabemos que esses 0,15 mols estão distribuídos em 600 mL de solução. Para encontrar a concentração molar ( ) da solução de , usamos a fórmula:
onde está em litros.
Então:

Passo 6

Agora, vamos considerar a reação de neutralização entre e . A equação balanceada é:
Isso significa que 1 mol de reage com 2 mols de .

Passo 7

Durante a titulação, usamos 19,4 mL da solução de para neutralizar 24,2 mL da solução de . Primeiro, vamos calcular a quantidade de matéria de usada nessa titulação:

Passo 8

Usando a estequiometria da reação, sabemos que:
Então, a quantidade de necessária é:

Passo 9

Agora, sabemos que 0,0097 mol de está presente em 24,2 mL da solução. Para encontrar a concentração molar da solução de :

Resposta

A concentração da solução de hidróxido de sódio ( ) é aproximadamente .

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d) Sabendo que o íon hidrogenosulfito é anfótero, escreva a equação química que descreve sua reação com a água, na qual o íon atue como uma base.