Uma solução de ácido sulfúrico contém
de ácido em 600 mL de solução. Durante a titulação foram necessários 19,4 mL 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;
(b) A massa de hidróxido de sódio existente em 150 mL de solução alcalina.
(a) A concentração, em quantidade de matéria, da solução de hidróxido de sódio;
(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 14,7 g em 600 mL de solução. Na titulação, foram usados 19,4 mL dessa solução para neutralizar 24,2 mL de uma solução de hidróxido de sódio (NaOH). Vamos precisar de conhecimentos sobre cálculos estequiométricos e concentração de soluções. Vamos por partes!
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a concentração da solução de ácido sulfúrico em mol/L (molaridade). Para isso, precisamos saber a massa molar do H₂SO₄. A massa molar do H é 1 g/mol, do S é 32 g/mol e do O é 16 g/mol. Então:
Agora, calculamos os mols de H₂SO₄ na solução:
A concentração (molaridade) do H₂SO₄ é então:
Passo 3
Agora, vamos usar a equação de neutralização para relacionar o H₂SO₄ com o NaOH. A reação é:
Isso significa que 1 mol de H₂SO₄ reage com 2 mols de NaOH. Vamos calcular os mols de H₂SO₄ usados na titulação:
Passo 4
Usando a estequiometria da reação, calculamos os mols de NaOH necessários:
Esses mols de NaOH neutralizaram 24,2 mL da solução de NaOH.
Passo 5
Agora, calculamos a concentração molar da solução de NaOH:
Passo 6
Pronto, agora passamos para a parte (b). Queremos saber a massa de NaOH em 150 mL dessa solução. Primeiro, calculamos os mols em 150 mL:
Passo 7
Agora, calculamos a massa de NaOH usando sua massa molar. A massa molar do Na é 23 g/mol, do O é 16 g/mol e do H é 1 g/mol:
Resposta
(a) A concentração da solução de hidróxido de sódio é aproximadamente
.
(b) A massa de hidróxido de sódio em 150 mL de solução é aproximadamente .
(b) A massa de hidróxido de sódio em 150 mL de solução é aproximadamente