37 (UnB-DF) Uma remessa de soda cáustica está sob suspeita de estar adulterada. Dispondo de uma amostra de 0.5 grama, foi preparada uma solução aquosa de 50 mL . Esta solução foi titulada, sendo consumidos 20 mL de uma solução
de ácido sulfúrico. Determine a porcentagem de impureza existente na soda cáustica, admitindo que nåo ocorra reação entre o ácido e as impurezas. Massa molar:
.
Passo 1
O que o enunciado pede: determinar a porcentagem de impureza existente na amostra de soda cáustica (ou seja, a fração da massa que NÃO é NaOH).
Informações fornecidas (vou listar cada dado exatamente como veio no enunciado):
Informações fornecidas (vou listar cada dado exatamente como veio no enunciado):
- Massa da amostra de soda cáustica:
. - A amostra foi dissolvida para formar uma solução de volume total:
. - Volume de solução de ácido sulfúrico consumido na titulação:
. - Concentração da solução de ácido sulfúrico:
. - Admitimos que o ácido reage somente com o
(as impurezas não reagem). - Massa molar do
: .
Passo 2
Entender a reação ácido-base e a estequiometria (isso é fundamental para relacionar quantidades de ácido e base). A reação entre ácido sulfúrico e hidróxido de sódio é:
Interpretação: cada mol de
consome exatamente
mols de
. Ou seja, razão estequiométrica:
Vou usar isso para passar das mols de ácido medidas para mols (e massa) de
presentes na amostra.
Passo 3
Calcular as mols de
que foram gastas na titulação. Fórmula usada:
, onde
é número de mols,
a concentração em
e
o volume em litros.
Convertendo volume para litros:
.
Aplicando a fórmula:
Aplicando a fórmula:
Passo 4
Usar a estequiometria para obter as mols de
:
Isso significa que na alíquota da solução (provinda da amostra de
) havia
de
.
Passo 5
Converter as mols de
para massa de
usando a massa molar. Fórmula:
, onde
é massa em gramas,
mols e
massa molar em
.
Aplicando:
Interpretação: dos
da amostra,
são efetivamente
.
Passo 6
Calcular a massa e a porcentagem de impureza. A massa de impureza é a diferença entre a massa total da amostra e a massa de
:
A porcentagem de impureza (em relação à massa total) é:
Comentário final de consolação: isso quer dizer que a amostra tem
de pureza em
e
de material que não reagiu (impurezas).