Em uma titulação utilizando vermelho de metila como indicador, foram consumidos 34,55 mL de uma solução de hidróxido de sódio 0,9987 mol L^-1, para padronizar 25,00 mL de uma solução de ácido sulfúrico. Qual a concentração (mol L^-1) da solução de ácido sulfúrico? [H: 1, 008 ; S: 32,06 ; O: 15,999 ; e Na: 22,9897 g mol^-1.]
Resposta: 0,68 mol L^-1

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de titulação! A gente tem uma solução de ácido sulfúrico que queremos descobrir a concentração. Para isso, vamos usar uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) que já conhecemos a concentração e ver quanto dela foi necessária para neutralizar o ácido. Vamos usar conhecimentos de reações de neutralização e cálculos de molaridade para chegar na resposta.

Passo 2

Primeiro, precisamos escrever a equação balanceada da reação entre o ácido sulfúrico (H₂SO₄) e o hidróxido de sódio (NaOH). O ácido sulfúrico é um ácido diprótico, o que significa que cada molécula pode doar dois prótons (H⁺). A reação é a seguinte:
H2SO4 + 2,NaOH Na2SO4 + 2,H2O
Isso mostra que 1 mol de H₂SO₄ reage com 2 mols de NaOH.

Passo 3

Agora, vamos calcular quantos mols de NaOH foram usados na titulação. A fórmula para isso é:
Mols = Molaridade times Volume (em litros)
A concentração de NaOH é 0,9987 mol/L e o volume usado foi 34,55 mL, que é igual a 0,03455 litros.
Mols de NaOH = 0,9987,mol/L times 0,03455,L = 0,0345,mol

Passo 4

Sabemos pela equação balanceada que 2 mols de NaOH reagem com 1 mol de H₂SO₄. Então, podemos calcular os mols de H₂SO₄:
Mols de H2SO4 = Mols de NaOH2 = 0,0345,mol2 = 0,01725,mol

Passo 5

Finalmente, para encontrar a concentração da solução de H₂SO₄, usamos a fórmula da molaridade novamente, mas agora resolver para a concentração:
Molaridade = MolsVolume (em litros)
O volume de H₂SO₄ é 25,00 mL, que é 0,025 litros.
Molaridade de H2SO4 = 0,01725,mol0,025,L = 0,69,mol/L

Resposta

A concentração da solução de ácido sulfúrico é aproximadamente 0,69 mol L^-1.

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