49 (PUC-MG) 10 gramas de hidróxido de sódio impuro são dissolvidos em água suficiente para 500 mL de solução. Uma alíquota de 50 mL dessa solução gasta, na titulação, 15 mL de ácido sulfúrico
. A porcentagem de pureza do hidróxido de sódio inicial é:
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações e pede a porcentagem de pureza do hidróxido de sódio inicial:
- Massa da amostra impura de hidróxido de sódio:
. - Essa amostra foi dissolvida em água para formar
de solução. - Uma alíquota dessa solução de
foi titulada com ácido sulfúrico . - Volume de ácido gasto na titulação:
.
Pergunta: qual é a porcentagem de pureza do NaOH inicial? (alternativas: a); b) ; c) ; d) )
Passo 2
Entender a reação entre NaOH e
e a estequiometria:
A reação balanceada é
A reação balanceada é
Isto significa que cada mol de
reage com dois mols de
. Portanto, conhecendo os mols de
usados na titulação, podemos obter os mols de
presentes na alíquota multiplicando por
.
Passo 3
Calcular os mols de
usados na titulação usando
, onde
é número de mols,
é concentração (mol/L) e
é volume em litros.
O volume do ácido é . A concentração é
. Logo
O volume do ácido é
Passo 4
Usar a estequiometria para encontrar os mols de
na alíquota:
Explicação: cada mol de ácido consome 2 mols de hidróxido, por isso multiplicamos por
.
Passo 5
Converter os mols da alíquota para os mols totais na solução de
:
A alíquota foi , e a solução total é
, logo a alíquota é
da solução total. Portanto
A alíquota foi
Explicação: como a concentração é a mesma em toda a solução, multiplicamos pelos fatores de volume para obter os mols totais.
Passo 6
Calcular a massa de NaOH puro correspondente a esses mols:
A massa molar do NaOH é . Usando
,
A massa molar do NaOH é
Explicação:
de NaOH pesam
gramas.
Passo 7
Calcular a porcentagem de pureza da amostra inicial:
Interpretação: dos
originais,
são NaOH puro, logo a pureza é
. Força aí — você já viu todo o caminho que se faz numa titulação: converter volume, calcular mols, aplicar estequiometria, escalar pela alíquota e transformar mols em massa.
Resposta
c)