23- Em um laboratório de química são colocados a reagir completamente 100 mL de solução de hidróxido de sódio com 30 mL de \mathrm{HCl} 1,5 \mathrm{molar} (mol/L). Pede-se:
I - A concentração molar da solução de hidróxido de sódio.
II - A massa de hidróxido de sódio aí existente.

Passo 1

O enunciado trata de uma neutralização, cujo reagente é \mathrm{NaOH} (base) e o titulante é \mathrm{HCl} (ácido). A reação, que ocorre em proporção molar 1:1, é
\mathrm{NaOH} + \mathrm{HCl} \longrightarrow \mathrm{NaCl} + \mathrm{H_2O}.
Sabemos que foram usados V_{\mathrm{NaOH}}=100\text{ mL} de solução de \mathrm{NaOH} (concentração desconhecida) e V_{\mathrm{HCl}}=30\text{ mL} de \mathrm{HCl} 1{,}5 molar. Vamos primeiro calcular quantos mols de \mathrm{HCl} foram usados.

Passo 2

O número de mols de \mathrm{HCl} é dado por
n_{\mathrm{HCl}} = M_{\mathrm{HCl}}\times V_{\mathrm{HCl}} = 1{,}5\;\mathrm{mol/L}\times 0{,}030\;\mathrm{L}.
Logo,
n_{\mathrm{HCl}} = 0{,}045\;\mathrm{mol}.

Passo 3

Pela estequiometria 1:1, os mols de \mathrm{NaOH} consumidos são iguais aos mols de \mathrm{HCl}:
n_{\mathrm{NaOH}} = n_{\mathrm{HCl}} = 0{,}045\;\mathrm{mol}.

Passo 4

A concentração molar de \mathrm{NaOH} é
M_{\mathrm{NaOH}} = \frac{n_{\mathrm{NaOH}}}{V_{\mathrm{NaOH}}} = \frac{0{,}045\;\mathrm{mol}}{0{,}100\;\mathrm{L}} = 0{,}45\;\mathrm{mol/L}.

Passo 5

A massa de \mathrm{NaOH} presente na solução inicial é
m_{\mathrm{NaOH}} = n_{\mathrm{NaOH}}\times M_\text{molar}(\mathrm{NaOH}) = 0{,}045\;\mathrm{mol}\times 40\;\mathrm{g/mol} = 1{,}8\;\mathrm{g}.

Resposta

I – A concentração molar da solução de hidróxido de sódio é 0{,}45\;\mathrm{mol/L}.
II – A massa de hidróxido de sódio existente é 1{,}8\;\mathrm{g}.

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