Uma amostra com 0,5000 g contendo NaHCO3, Na2CO3 e H2O foi dissolvida e diluída a 250,00 mL. Uma alíquota de 25,00 mL foi então aquecida com 50,00 mL de HCl 0,01255 mol L1. Após o resfriamento, o excesso de ácido na solução requereu 2,34 mL de NaOH 0,01063 mol L1 quando titulado com o indicador fenolftaleína. Uma segunda alíquota de 25, mL foi então tratada com um excesso de BaCl2 e 25,00 mL da base, resultando na precipitação de todo carbonato, e foram requeridos 7,63 mL de HCl para titular o excesso de base. Calcular a composição da mistura.

Passo 1

Nosso primeiro passo é dar uma olhada na primeira alíquota. Como é titulado com HCl, podemos concluir que cada mol de HCl reagido irá titular um mol de N a H C O 3 e dois mols de N a 2 C O 3 . Por isso podemos escrever:

n r e a g i d o ​ H C l = n N a H C O 3 ​ + 2 ⋅ n N a 2 ​ C O 3 ​

Vamos calcular a quantidade de HCl que foi introduzida na reação com a amostra.

Como essa é a quantidade total de HCl, podemos escrever:

n t o t a l ​ ( H C l ) = 6.275 × 10 - 4   m o l

Passo 2

Agora podemos calcular a quantidade de HCl em excesso:

Nossa quantidade total de HCl é uma soma da quantidade de HCl que reagiu com a amostra e a quantidade que estava em excesso molar, então podemos escrever:

n t o t a l ​ ( H C l ) = n r e a g i d o ​ ( H C l ) + n e x c e ​ ( H C l )

n r e a g i d o ​ H C l = 6.275 × 10 - 4   m o l - 2.4874 × 10 - 5   m o l

n r e a g i d o ​ ( H C l ) = 6.02626 × 10 - 4   m o l

Agora, vamos dar uma olhada na nossa segunda alíquota onde apenas titulada por HCl e NaOH. Nesse caso podemos escrever:

Agora podemos expressar a quantidade de N a 2 C O 3 da equação em nossa primeira etapa da solução:

n r e a g i d o ​ H C l = n N a H C O 3 ​ + 2 ⋅ n N a 2 ​ C O 3 ​

n N a 2 C O 3 = n r e a g i d o H C l - n N a H C O 3 2

n N a 2 C O 3 = 6.02626 × 10 - 4 - 1.703 × 10 - 4   m o l 2 = 2.1616 ∙ 10 - 4 m o l

n N a 2 ​ C O 3 ​ = 2.1616 × 10 - 4   m o l

Passo 3

Vamos calcular as massas de N a H C O 3 e N a 2 C O 3 de seus montantes:

N a H C O 3 :

N a 2 C O 3 :

Vamos expressar a massa da amostra em 50 mL:

Finalmente, vamos calcular as porcentagens de N a H C O 3 e N a 2 C O 3 :

N a H C O 3 :

w N a H C O 3 = m ( N a H C O 3 ) m a m o s t r a

= 0.014307 0.05

= 0.286

= 28.6 %

N a 2 C O 3 :

w N a 2 C O 3 = m N a 2 C O 3 m a m o s t r a

= 0.0229 0.05

= 0.458

= 45.8 %

A porcentagem de H 2 O será calculado pela diferença, assumindo que existem apenas estas três substâncias na amostra:

w H 2 ​ O = 100 % - w N a H C O 3 ​ - w N a 2 ​ C O 3 ​

w ( H 2 ​ O ) = 100 % - 28.6 % - 45.8 %

w ( H 2 ​ O ) = 25.6 %

Resposta

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