Uma solução de ácido sulfúrico contém 14,7 g de ácido em 600 mL de solução. Durante a titulação foram necessários 19,4 mL desta solução para neutralizar completamente 24,2 mL de uma solução de hidróxido de sódio. Pede-se:
(b) A massa de hidróxido de sódio existente em 150 mL de solução alcalina.

Passo 1

Beleza! Vamos resolver esse exercício juntos. A gente tem uma solução de ácido sulfúrico ( H2SO4) com uma certa massa e volume, e durante a titulação, foi usado um volume dessa solução para neutralizar uma solução de hidróxido de sódio ( NaOH). Nosso objetivo aqui é descobrir qual a massa de NaOH presente em 150 mL dessa solução alcalina. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre molaridade, reações de neutralização e proporções químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a molaridade da solução de ácido sulfúrico. Molaridade ( M) é uma medida que indica quantos mols de soluto estão presentes em um litro de solução. A fórmula para molaridade é:
M = mols de solutolitros de solução çã
Para encontrar os mols de H2SO4, usamos a massa fornecida e a massa molar do H2SO4, que é aproximadamente 98 , g/mol.
Mols de H2SO4 = 14,7 , g98 , g/mol = 0,15 , mol
Agora, convertemos o volume da solução de ácido para litros:
600 , mL = 0,6 , L
Então, a molaridade da solução de H2SO4 é:
MH2SO4 = 0,15 , mol0,6 , L = 0,25 , M

Passo 3

Agora, vamos analisar a reação de neutralização entre o ácido sulfúrico e o hidróxido de sódio. A equação balanceada é:
H2SO4 + 2,NaOH Na2SO4 + 2,H2O
Isso significa que 1 mol de H2SO4 reage com 2 mols de NaOH. Durante a titulação, usamos 19,4 mL da solução de ácido para neutralizar 24,2 mL da solução de NaOH. Vamos usar a fórmula da molaridade para encontrar a molaridade da solução de NaOH.

Passo 4

Primeiro, calculamos os mols de H2SO4 usados na titulação:
Mols de H2SO4 = M times V = 0,25 , M times 0,0194 , L = 0,00485 , mol
Segundo, pela estequiometria da reação, a quantidade de mols de NaOH necessária para neutralizar essa quantidade de H2SO4 é o dobro:
Mols de NaOH = 2 times 0,00485 , mol = 0,0097 , mol
Agora, usamos esses mols para encontrar a molaridade da solu�o de NaOH:
MNaOH = 0,0097 , mol0,0242 , L approx 0,401 , M

Passo 5

Finalmente, queremos saber a massa de NaOH em 150 mL dessa solução. Primeiro, calculamos os mols de NaOH nessa quantidade:
Mols de NaOH = M times V = 0,401 , M times 0,150 , L = 0,06015 , mol
Agora, multiplicamos pelos mols pela massa molar do NaOH, que é aproximadamente 40 , g/mol:
Massa de NaOH = 0,06015 , mol times 40 , g/mol = 2,406 , g

Resposta

A massa de hidróxido de sódio presente em 150 mL da solução alcalina é de aproximadamente 2,41 , g.

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