Uma amostra de
de vinagre comercial foi titulada com solução de hidróxido de sódio
, gastando
até o ponto de viragem. Sabendo que o ácido acético tem massa molar 60,052
, calcule a porcentagem em massa por volume (% m/v) de ácido acético na amostra de vinagre.
Passo 1
O enunciado pede que eu calcule a porcentagem em massa por volume (% m/v) de ácido acético na amostra de vinagre, usando os dados da titulação. Informações dadas:
- volume da amostra de vinagre:
; - concentração da solução de NaOH:
; - volume de NaOH gasto até o ponto de viragem:
; - massa molar do ácido acético:
.
A pergunta final é: qual é a % m/v de ácido acético na amostra?
Passo 2
Conceitos e fórmulas que vou usar (explicação didática):
- Molaridade (concentração) é a quantidade de mols de soluto por litro de solução. A definição é
onde
é a concentração em
,
é o número de mols e
é o volume em litros. Podemos isolar
:
Explicação: se a solução tem
, isso significa que em cada litro há
mol; em um volume
em litros haverá
mols.
- Na titulação ácido-base usamos a estequiometria da reação para relacionar mols do titulante (NaOH) com mols do analito (ácido acético). A reação entre ácido acético e hidróxido de sódio é
ou, em termos de mols, é uma relação
entre ácido acético e íons hidróxido.
- A porcentagem massa/volume (% m/v) é definida como gramas de soluto por
de solução:
Passo 3
Calcular os mols de NaOH consumidos na titulação usando
. Primeiro converto o volume de NaOH para litros:
Agora calculo os mols de NaOH:
Comentário amigável: aqui eu multiplico a concentração pelo volume em litros para obter quantos mols de hidróxido de sódio foram usados.
Passo 4
Usar a estequiometria da reação: como a reação é
entre
e
, os mols de ácido acético neutralizados são iguais aos mols de NaOH gastos. Portanto:
Explicação curta: cada mol de
reage com um mol de
, então os mols são iguais no ponto de equivalência.
Passo 5
Converter os mols de ácido acético em massa usando a massa molar. Fórmula:
onde
é a massa em gramas,
é o número de mols e
é a massa molar em
.
Substituindo:
Substituindo:
Arredondando razoavelmente (dados do problema têm 4 algarismos significativos), posso anotar
.
Comentário prático: isso significa que na alíquota de havia cerca de
de ácido acético.
Comentário prático: isso significa que na alíquota de
Passo 6
Calcular a % m/v usando a definição:
Substituindo os valores:
Arredondando para dois decimais (compatível com os dados apresentados nas opções):
Comentário motivador: olha só que bacana — deu praticamente
, que bate com uma das alternativas. Respira, tá indo bem!