16- Em uma aula de titulometria, um aluno utilizou uma solução de 20 mL de hidróxido de potássio 0,5 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} para neutralizar completamente uma solução 1,0 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} de ácido sulfúrico. Determine o volume da solução de ácido sulfúrico utilizado pelo aluno.

Passo 1

O enunciado dá uma titulação em que 20\\ \mathrm{mL} de solução de KOH 0,5\\ \mathrm{mol/L} neutralizam completamente uma solução de H_{2}S O_{4} 1,0\\ \mathrm{mol/L}. Para resolver, vamos usar a estequiometria da reação de neutralização e a relação
n = C \cdot V
entre número de mols n, concentração C e volume V.

Passo 2

Escrevemos a equação balanceada da reação de neutralização:
\mathrm{H_2SO_4} + 2\,\mathrm{KOH} \longrightarrow \mathrm{K_2SO_4} + 2\,\mathrm{H_2O}.
Dessa forma, 1 mol de H_{2}S O_{4} reage com 2 mols de KOH.

Passo 3

Calculamos o número de mols de KOH empregado:
V_{\mathrm{KOH}} = 20\\ \mathrm{mL} = 0,020\\ \mathrm{L}
n_{\mathrm{KOH}} = C_{\mathrm{KOH}}\cdot V_{\mathrm{KOH}} = 0,5\\ \mathrm{mol/L} \times 0,020\\ \mathrm{L} = 0,010\\ \mathrm{mol}.

Passo 4

Pela estequiometria, cada mol de H_{2}S O_{4} exige 2 mols de KOH. Logo, o número de mols de H_{2}S O_{4} é
n_{\mathrm{H_2SO_4}} = \frac{n_{\mathrm{KOH}}}{2} = \frac{0,010\\ \mathrm{mol}}{2} = 0,005\\ \mathrm{mol}.

Passo 5

Finalmente, o volume de H_{2}S O_{4} necessário a 1,0\\ \mathrm{mol/L} é
V_{\mathrm{H_2SO_4}} = \frac{n_{\mathrm{H_2SO_4}}}{C_{\mathrm{H_2SO_4}}} = \frac{0,005\\ \mathrm{mol}}{1,0\\ \mathrm{mol/L}} = 0,005\\ \mathrm{L} = 5\\ \mathrm{mL}.

Resposta

O volume da solução de ácido sulfúrico utilizado foi de 5\\ \mathrm{mL}.

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