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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. 43

Que volume de uma solução 0,275   M de K O H ( a q ) deve ser adicionado a 75,0   m L de uma solução 0,137   M de H 3 A s 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

H 3 A s O 4 a q + O H - a q ⇌ H 2 A s O 4 - a q + H 2 O ( l )

Encontamos primeiro o número de mols de H 3 A s O 4 presente em 75,0   m L de solução 0,137   M de H 3 A s 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 H 3 A s O 4 = 0,137   m o l L - 1 × 0,0 750   L

n H 3 A s O 4 = 0,010275   m o l

A partir da equação química acima, temos que   H 3 A s O 4 e K O H reagem na proporção equimolar. Portanto, 0,010275   m o l s de K O H são necessárias para reagir completamente com 0,010275   m o l s de H 3 A s O 4 .

Calculamos o volume de solução 0,275   M de K O H da seguinte forma:

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 K O H = 0,010275   m o l 0,275   m o l . L - 1

V K O H = 0,03736   L

V K O H = 37,4   m L

Portanto, o volume de solução 0,275   M de K O H que deve ser adicionado a 75,0   m L de H 3 A s O 4 0,137   M  para atingir o primeiro ponto estequiométrico é 37,4   m L .

Passo 2

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

H 2 A s O 4 - a q + O H - a q ⇌ H A s O 4 2 - a q + H 2 O ( l )

Da parte (a), temos que o número de mols de  H 2 A s O 4 - a q presentes no final do primeiro ponto estequiométrico é 0,010275   m o l .

A partir da equação química acima, temos que  H 2 A s O 4 - e K O H reagem na proporção equimolar. Portanto, 0,010275   m o l s de K O H são necessárias para reagir completamente com 0,010275   m o l s de H 2 A s O 4 - .

Portanto, o volume de solução 0,275   M de   K O H é:

V K O H = 0,010275   m o l 0,275   m o l . L - 1

V K O H = 0,03736   L

V K O H = 37,4   m L

Volume total de solução 0,275   M de K O H necessário para atingir o segundo ponto estequiométrico será 37,4   m L mais o volume de  K O H necessário no primeiro ponto estequiométrico. Ou seja:

V K O H = 37,4   m L + 37,4   m L = 74,8   m L

Portanto, o volume de solução 0,275   M de K O H que deve ser adicionado a 75,0   m L de solução 0,137   M de H 3 A s O 4 para atingir o segundo ponto estequiométrico é 74,8   m L .

Passo 3

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

H A s O 4 2 - a q + O H - a q ⇌ A s O 4 3 - a q + H 2 O ( l )

Na parte (b), o número de m o l s de  H A s O 4 2 - presentes no final do segundo ponto estequiométrico é 0,010275   m o l s .

A partir da equação química acima, temos que  H A s O 4 2 - e K O H reagem na proporção equimolar. Portanto, 0,010275   m o l s de K O H são necessárias para reagir completamente com 0,010275   m o l s de H A s O 4 2 - . Portanto, o volume de solução 0,275   M de K O H é:

V K O H = 0,010275   m o l 0,275   m o l . L - 1

V K O H = 0,03736   L

V K O H = 37,4   m L

Volume total de solução 0,275   M de K O H necessário para atingir o segundo ponto estequiométrico será 37,4   m L mais o volume de  K O H necessário no segundo ponto estequiométrico mais o volume de  K O H necessário no primeiro ponto estequiométrico. Ou seja:

V K O H = 37,4   m L + 37,4   m L + 37,4   m L = 112,2   m L

Portanto, o volume de solução 0,275   M de K O H que deve ser adicionado a 75,0   m L de solução 0,137   M de H 3 A s O 4  para atingir o terceiro ponto estequiométrico é de 112,2   m L .

Resposta

a) 37,4   m L

b) 74,8   m L

c) 112,2   m L

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