04- Uma solução de HCl é padronizada pela titulação de
de carbonato de sódio (padrão primário) empregando alaranjado de metila para detectar o ponto final o
é removido, sendo gastos
de ácido para atingir o ponto final. Uma alíquota de
de uma solução de NaOH foi titulada com esse ácido, empregando fenolftaleína para se detectar o ponto final, sendo gastos
. Determine a concentração molar das soluções de HCl e de NaOH .
Resposta:
.
Resposta:
Passo 1
O enunciado fornece e pede o seguinte (listei todos os dados que vou usar):
- Massa de carbonato de sódio usada na padronização:
. - Volume de ácido gasto na padronização:
. - Na padronização foi usado alaranjado de metila e o
foi removido (informação experimental relevante). - Alíquota da solução de NaOH titulada:
. - Volume de ácido gasto para titular a alíquota de NaOH:
.
O enunciado pede: - Determinar a concentração molar da solução de
. - Determinar a concentração molar da solução de
.
Passo 2
Qual reação e qual estequiometria vou usar na padronização?
- A reação entre carbonato de sódio e ácido clorídrico é:
Explanação didática: cada mol de
consome exatamente
mol de
porque o íon
aceita duas prótons. Por isso, para obter a concentração de
a partir do carbonato de sódio basta calcular os mols de
e multiplicar por
para achar os mols de
consumidos na padronização.
Passo 3
Calcular o número de mols de
usado.
- Primeiro calcular a massa molar do
. Usando massas atômicas aproximadas (explicação: a massa molar é a soma das massas dos átomos que compõem a fórmula química):
Substituindo valores usuais:
- Agora calcule os mols de
pela definição de mol: número de mols = massa / massa molar.
Fazendo a divisão:
Passo 4
Calcular os mols de
consumidos na padronização usando a estequiometria.
- Pela reação,
mol de reage com mol de . Logo:
Passo 5
Calcular a concentração molar da solução de
.
- Lembrete (didático): concentração molar
é definida como , onde é o número de mols e é o volume em litros. É importante converter volumes em litros antes de aplicar a fórmula. - Converter o volume gasto na padronização para litros:
- Aplicar a fórmula:
Fazendo a divisão:
Passo 6
Relacionar a titulação da alíquota de NaOH com a concentração de
encontrada.
- Reação entre
e :
Explanação: essa reação é
; cada mol de
reage com
mol de
. Portanto, nos dados da titulação da alíquota, os mols de
utilizados equivalem aos mols de
presentes na alíquota.
Passo 7
Calcular os mols de
usados na titulação da alíquota de
.
- Converter o volume de
usado para litros:
- Mols de
usados:
Fazendo a multiplicação:
- Pela estequiometria
, esses são também os mols de na alíquota:
Passo 8
Calcular a concentração da solução de
.
- Converter o volume da alíquota para litros:
- Aplicar
:
Fazendo a divisão: