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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 12.1 - Ex. 46

Que volume de uma solução 0,0848   M de H C l ( a q ) deve ser adicionado a 88,8   m L de uma solução 0,233   M de N a 3 P O 4 ( a q ) para atingir (a) o primeiro ponto estequiométrico; (b) o segundo ponto estequiométrico; (c) o terceiro ponto estequiométrico?

Passo 1

a) A reação de equilíbrio que ocorre no primeiro ponto estequiométrico é

P O 4 - 3 a q + H + ( a q ) ⇌ H P O 4 - 2 ( a q )  

Encontramos primeiro m o l s de  P O 4 - 3 presente em 88,8     m L de solucão 0,233   M de N a 3 P O 4

n ú m e r o   d e   m o l = m o l a r i d a d e × v o l u m e

n P O 4 - 3 = 0,233     m o l L - 1 × 0,0 888   L

n P O 4 - 3 = 0,0207   m o l

A partir da equação acima, temos P O 4 - 3 reage com H C l na proporção equimolar. Portanto, 0,0207     m o l de   H C l são necessárias para reagir completamente com 0,0207   m o l de P O 4 - 3 .

Logo, o volume de solução 0,0848   M  de H C l é:

V o l u m e = n ú m e r o   d e   m o l m o l a r i d a d e

V H C l = 0,0207     m o l 0,0848   m o l . L - 1

V H C l = 0,244   L

V H C l = 244   m L

Portanto, o volume de solução 0,084   M de H C l que deve ser adicionado a 88,8   m L de solução 0,233 M de   N a 3 P O 4 para atingir o primeiro ponto estequiométrico é 244   m L .

Passo 2

b) A reação de equilíbrio que ocorre no segundo ponto estequiométrico é

H P O 4 - 2 a q + H + ( a q ) ⇌ H 2 P O 4 - ( a q )  

Na parte (a), o número de mols de  H P O 4 - 2 presentes no final do primeiro ponto estequiométrico é   0,0207   m o l .

A partir da equação acima, temos H P O 4 - 2 reage com H C l na proporção equimolar. Portanto, 0,0207     m o l de   H C l são necessárias para reagir completamente com 0,0207     m o l de H P O 4 - 2 .

Logo, o volume de solução 0,0848   M de H C l é:

V H C l = 0,0207     m o l 0,0848   m o l . L - 1

V H C l = 0,244   L

V H C l = 244   m L

Volume total de solução 0,0848     M de H C l necessário para atingir o segundo ponto estequiométrico será 244   m L mais o volume  H C l   necessário no primeiro ponto estequiométrico. Ou seja:

V H C l = 244   m L + 244   m L = 488   m L

Portanto, o volume de solução 0,0848     M de H C l que deve ser adicionado a 88,8   m L de solução 0,233   M de N a 3 P O 4 para atingir o segundo ponto estequiométrico é 488   m L .

Passo 3

c) A reação de equilíbrio que ocorre no terceiro ponto estequiométrico é

H 2 P O 4 - a q + H + ( a q ) ⇌ H 3 P O 4 ( a q )  

Na parte (b), o número de mols de  H 2 P O 4 - presentes no final do segundo ponto estequiométrico é   0,0207   m o l .

A partir da equação acima, temos H 2 P O 4 - reage com H C l na proporção equimolar. Portanto, 0,0207     m o l de   H C l são necessárias para reagir completamente com 0,0207     m o l de H 2 P O 4 - .

Logo, o volume de solução 0,0848   M de H C l é:

V H C l = 0,0207     m o l 0,0848   m o l . L - 1

V H C l = 0,244   L

V H C l = 244   m L

Volume total de solução 0,0848     M de H C l necessário para atingir o terceiro ponto estequiométrico será 244   m L mais o volume  H C l   necessário no segundo ponto estequiométrico mais o volume  H C l   necessário no primeiro ponto estequiométrico. Ou seja:

V H C l = 244   m L + 244   m L + 244   m L = 732   m L

Portanto, o volume de solução 0,0848     M de H C l que deve ser adicionado a 88,8   m L de solução 0,233   M de N a 3 P O 4 para atingir o terceiro ponto estequiométrico é 732   m L .

Resposta

a) 244   m L

b) 488   m L

c) 732   m L

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