50 (UnB-DF) Um auxiliar de laboratório encontrou, em uma bancada, um frasco com o rótulo “óleo de vitriol”. Esclarecido pelo químico responsável pelo laboratório, o auxiliar foi informado de que se tratava de ácido sulfúrico
. Uma amostra de 50 mL do ácido foi então analisada por meio de um procedimento conhecido como tutulação. O quimico utilizou 800 mL de uma solução de hidróxido de sódio (NaOH)
para neutralizar toda a amostra tomada. Calcule a concentração em quantidade de matéria relativa à solução de ácido contida no frasco. Dê a sua resposta em
, desconsiderando a parte fracionária do resultado, caso exista.
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações e pede uma coisa clara:
- O rótulo indica que é ácido sulfúrico, isto é,
. - Volume da amostra de ácido usada na titulação:
. - Volume da solução de hidróxido de sódio (NaOH) gasto na neutralização:
. - Concentração da solução de NaOH:
. - Pergunta: calcular a concentração (em
) da solução de contida no frasco. Se houver parte fracionária, desconsiderá‑la (truncar).
Passo 2
Conceitos e fórmulas essenciais (aula rápida e prática):
- Molaridade (concentração molar) é a quantidade de matéria (moles) por litro de solução. Fórmula:
onde
é o número de mols,
é a concentração em
e
é o volume em litros. Vou explicar cada termo:
-
: número de mols da substância (unidade: mol). -
: concentração molar (unidade: ). -
: volume da amostra considerado (unidade: L). - Em titulação, usamos a reação química balanceada para relacionar os mols do titulante (a solução conhecida, aqui NaOH) com os mols do analisado (a solução desconhecida, aqui
). Coeficientes estequiométricos indicam a razão molar entre reagentes.
Passo 3
Converter volumes para litros (porque na fórmula
o volume deve estar em litros):
-
(ou simplesmente ). -
.
Agora calculo os mols de NaOH consumidos usando
:
Passo 4
Escrever a reação balançada e extrair a razão molar:
A reação de neutralização entre
e
é:
Isto significa que
mol de
reage com
mols de
. Portanto a relação entre mols é:
Passo 5
Calcular o número de mols de
que estavam na amostra:
Passo 6
Calcular a concentração molar da solução de
usando
, com
:
Passo 7
Aplicar a instrução de truncamento (desconsiderar parte fracionária, se houver). Aqui o valor já é
, truncando dá
.