14 (Fuvest-SP) 10 mL de solução 0,1 \mathrm{M} de \mathrm{HC} \ell não são neutralizados por 50 mL de solução 0,01 \mathrm{M} de NaOH , porque:
a) OHCl é um ácido forte, enquanto o NaOH é uma base fraca;
b) os reagentes não são, ambos, fortes;
c) há excesso de base;
d) nas soluções usadas, o número de mols do ácido é diferente do número de mols da base;

Passo 1

O enunciado dá duas soluções e pergunta por que 10\\ \mathrm{mL} de solução 0,1\\ \mathrm{M} de \mathrm{HCl} não são neutralizados por 50\\ \mathrm{mL} de solução 0,01\\ \mathrm{M} de \mathrm{NaOH}. Dados fornecidos:
\text{Volume de HCl: }V_{HCl}=10\\ \mathrm{mL}
\text{Concentração de HCl: }C_{HCl}=0,1\\ \mathrm{M}çã
\text{Volume de NaOH: }V_{NaOH}=50\\ \mathrm{mL}
\text{Concentração de NaOH: }C_{NaOH}=0,01\\ \mathrm{M}çã
O enunciado apresenta quatro alternativas (a), (b), (c) e (d) e pede qual explica a ausência de neutralização.

Passo 2

Conceito importante (aula rápida): neutralização entre um ácido forte e uma base forte segue a reação estequiométrica
\mathrm{HCl} + \mathrm{NaOH} \rightarrow \mathrm{NaCl} + \mathrm{H_2O},
ou seja, a relação estequiométrica é 1:1 em número de mols de \mathrm{HCl} e \mathrm{NaOH}. Para haver neutralização completa é necessário que o número de mols de \mathrm{HCl} seja exatamente igual ao número de mols de \mathrm{NaOH}.
Fórmula para calcular número de mols: dado concentração C (em mol·L^{-1}) e volume V (em L),
n = C \cdot V.

Passo 3

Primeiro converto volumes de \mathrm{mL} para \mathrm{L}, pois a concentração está em mol·L^{-1}. Lembra que 1\\ \mathrm{mL}=10^{-3}\\ \mathrm{L}.
V_{HCl}=10\\ \mathrm{mL}=10\times10^{-3}\\ \mathrm{L}=0,010\\ \mathrm{L}.
Agora calculo os mols de \mathrm{HCl}:
n_{HCl}=C_{HCl}\cdot V_{HCl}=0,1\\ \mathrm{mol·L^{-1}}\times0,010\\ \mathrm{L}=0,001\\ \mathrm{mol}.
Explicando o cálculo: multiplica-se a concentração pelo volume em litros; aqui 0,1\times0,010=0,001.

Passo 4

Faço o mesmo para \mathrm{NaOH}. Converto o volume:
V_{NaOH}=50\\ \mathrm{mL}=50\times10^{-3}\\ \mathrm{L}=0,050\\ \mathrm{L}.
Calculo os mols de \mathrm{NaOH}:
n_{NaOH}=C_{NaOH}\cdot V_{NaOH}=0,01\\ \mathrm{mol·L^{-1}}\times0,050\\ \mathrm{L}=0,0005\\ \mathrm{mol}.
Explicando: 0,01\times0,050=0,0005.

Passo 5

Comparo os números de mols obtidos:
n_{HCl}=0,001\\ \mathrm{mol},
n_{NaOH}=0,0005\\ \mathrm{mol}.
Para neutralização completa seria preciso n_{HCl}=n_{NaOH}. Aqui vemos que n_{HCl} é o dobro de n_{NaOH}, ou seja, há excesso de ácido (resta \,0,001-0,0005=0,0005\\ \mathrm{mol} de \mathrm{HCl} sem neutralizar). Portanto a razão da não neutralização é que os números de mols são diferentes — falta base suficiente.
Analiso as alternativas:
  • (a) afirma que \mathrm{HCl} é um ácido forte e \mathrm{NaOH} é base fraca — isso é falso: \mathrm{NaOH} é uma base forte.
  • (b) diz que os reagentes não são, ambos, fortes — também falso, ambos são fortes.
  • (c) diz que há excesso de base — falso: há excesso de ácido, não de base.
  • (d) diz que o número de mols do ácido é diferente do número de mols da base — isso é exatamente o que encontramos.

Passo 6

Conclusão direta: a razão é a desigualdade nos números de mols calculados; por isso sobra ácido e a neutralização não ocorre completamente. Força o coração: a conta é simples e salva tempo na prova — sempre converta volumes para litros e use n=C\cdot V.

Resposta

d)