Visando a preparação de um lote de fertilizante em uma indústria o qual emprega ácido sulfúrico (H2 SO4) como reagente um analista pretende determinar a concentração de ácido sulfúrico presente em uma amostra que será empregada no processo. Para isso ele usou hidróxido de sódio ( NaOH ) padronizado 0,9091 mol L^-1 como titulante e gastou na titulação 20,8 mL de titulante para neutralizar totalmente 10 mL da amostra contendo ácido sulfúrico. Determine a concentração do ácido sulfúrico na amostra em mol L ^-1.[Resposta; C=0,945 mol L^-1 ]

Passo 1

Beleza, vamos começar resumindo o que a questão está pedindo. Temos uma amostra de ácido sulfúrico ( H2SO4) que precisa ter sua concentração determinada. Para isso, usamos uma técnica chamada titulação, onde empregamos hidróxido de sódio (NaOH) como titulante. Vamos precisar entender um pouco de química de reações ácido-base e usar algumas fórmulas de cálculo de concentração.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a equação da reação de neutralização entre o ácido sulfúrico e o hidróxido de sódio:
H2SO4 + 2,NaOH Na2SO4 + 2,H2O
Isso mostra que 1 mol de H2SO4 reage com 2 mols de NaOH.

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade de mols de NaOH que foram usados na titulação. A fórmula para calcular mols é:
Mols = Concentração times Volume çã
A concentração do NaOH é 0,9091,mol,L^-1 e o volume usado foi 20,8,mL. Primeiro, precisamos converter o volume de mL para L:
20,8,mL = 0,0208,L
Então:
Mols de NaOH = 0,9091,mol,L^-1 times 0,0208,L = 0,0189,mol

Passo 4

Sabendo que a reação consome 2 mols de NaOH para cada mol de H2SO4, podemos calcular os mols de ácido:
Mols de H2SO4 = Mols de NaOH2 = 0,0189,mol2 = 0,00945,mol

Passo 5

Agora, para encontrar a concentração do ácido sulfúrico na amostra, usamos a fórmula:
Concentração = MolsVolume çã
O volume da amostra é 10,mL, que em litros é:
10,mL = 0,010,L
Então:
Concentração de H2SO4 = 0,00945,mol0,010,L = 0,945,mol,L^-1 çã

Resposta

C = 0,945,mol,L^-1

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