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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. 45

Qual volume de uma solução 0,255   M de H N O 3 ( a q ) deve ser adicionado a 35,5   m L de uma solução 0,158   M de N a 2 H P O 3 ( a q ) para atingir (a) o primeiro ponto estequiométrico; (b) o segundo ponto estequiométrico?

Passo 1

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

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

Encontramos primeiro m o l s de  H P O 3 - 2 presente em 35,5   m L de solucão 0,158   M de N a 2 H P O 3

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 H P O 3 - 2 = 0,158   m o l L - 1 × 0,0 355   L

n H P O 3 - 2 = 0,00561   m o l

A partir da equação acima, temos H P O 3 - 2 reage com H N O 3 na proporção equimolar. Portanto, 0,00561   m o l de   H N O 3 são necessárias para reagir completamente com 0,00561   m o l de H P O 3 - 2 .

Logo, o volume de solução 0,255   M de H N O 3 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 N O 3 = 0,00561   m o l 0,255   m o l . L - 1

V H N O 3 = 0,022   L

V H N O 3 = 22   m L

Portanto, o volume de solução 0,255   M de H N O 3 que deve ser adicionado a 35,5   m L de solução 0,158   M de   N a 2 H P O 3 para atingir o primeiro ponto estequiométrico é 22,0   m L .

Passo 2

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

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

Na parte (a), o número de mols de  H 2 P O 3 - presentes no final do primeiro ponto estequiométrico é   0,00561   m o l .

A partir da equação acima, temos H P O 3 - 2 reage com H N O 3 na proporção equimolar. Portanto, 0,00561   m o l de   H N O 3 são necessárias para reagir completamente com 0,00561   m o l de H P O 3 - 2 .

Logo, o volume de solução 0,255   M de H N O 3 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 N O 3 = 0,00561   m o l 0,255   m o l . L - 1

V H N O 3 = 0,022   L

V H N O 3 = 22   m L

Volume total de solução 0,255   M de H N O 3 necessário para atingir o segundo ponto estequiométrico será 22   m L mais o volume  H N O 3   necessário no primeiro ponto estequiométrico. Ou seja:

V H N O 3 = 22   m L + 22   m L = 44   m L

Portanto, o volume de solução 0,255   M de H N O 3 que deve ser adicionado a 35,5   m L de solução 0,137   M de N a 2 H P O 3 para atingir o segundo ponto estequiométrico é 44   m L .

Resposta

a) 22,0   m L

b) 44   m L

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