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;
(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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