(Vunesp) O eletrólito empregado em baterias de automóvel é uma solução aquosa de ácido sulfúrico. Uma amostra de 7,5 mL da solução de uma bateria requer 40 mL de hidróxido de sódio 0,75 M para sua neutralização completa.
a) Calcule a concentração molar do ácido na solução de bateria.
b) Escreva as equações balanceadas das reações de neutralização total e parcial do ácido, fornecendo os nomes dos produtos formados em cada uma delas.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre uma solução de ácido sulfúrico usada em baterias de carro e nos pede para calcular a concentração molar desse ácido na solução. Além disso, temos que escrever as equações balanceadas das reações de neutralização total e parcial. Para isso, vamos precisar usar conceitos de química sobre neutralização ácido-base e estequiometria.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é neutralização. Quando um ácido reage com uma base, eles se neutralizam formando sal e água. A equação geral é:
Ácido + Base Sal + Água ÁÁ

Passo 3

No nosso caso, o ácido sulfúrico ( H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O ) está reagindo com hidróxido de sódio ( ). A equação balanceada da neutralização total é:

Passo 4

Agora, vamos calcular a concentração molar do ácido na solução da bateria. Sabemos que:
  • Volume da solução de bateria ( Vbase = 40 mL = 0,040 L á) = 7,5 mL
  • Volume da solução de NaOH ( Vácido = 7,5 mL = 0,0075 L ) = 40 mL
  • Concentraç��o da solução de NaOH ( ) = 0,75 M
Primeiro, vamos converter os volumes de mL para litros:
á

Passo 5

Calculamos os moles de NaOH utilizados na neutralização:
nNaOH = Mbase times Vbase = 0,75 M times 0,040 L = 0,030 mol

Passo 6

Pela equação balanceada, sabemos que 1 mol de nH2SO4 = nNaOH2 = 0,030 mol2 = 0,015 mol reage com 2 mols de . Então, os moles de são:

Passo 7

Agora, calculamos a concentração molar do MH2SO4 = nH2SO4Vácido = 0,015 mol0,0075 L = 2,0 M na solução da bateria:
á

Passo 8

Para a neutralização parcial, apenas uma das prótons do H2SO4 + NaOH NaHSO4 + H2O reage com o , formando hidrogenossulfato de sódio ( ) e água. A equação balanceada é:

Resposta

a) A concentração molar do ácido na solução de bateria é H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O .
b) As equações balanceadas das reações de neutralização são:
  • Neutralização total:
H2SO4 + NaOH NaHSO4 + H2O
Produtos formados: sulfato de sódio e água.
  • Neutralização parcial:
Produtos formados: hidrogenossulfato de sódio e água.

Exercícios relacionados