Uma amostra impura de hidróxido de potássio
, com massa igual a
foi dissolvida em água até obter-se 300 mL de solução. Uma amostra de 250 mL desta solução foi neutralizada totalmente por 50 mL de
molar. Admitindo que as impurezas não reagem com ácido, determine a molaridade da solução de KOH e o teor de pureza do hidróxido de potássio.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma mistura impura de hidróxido de potássio (KOH) pesando 16,8 g que foi dissolvida em água para fazer 300 mL de solução. Depois, pegamos 250 mL dessa solução e neutralizamos totalmente com 50 mL de ácido sulfúrico (
) 2 M. Nosso objetivo é descobrir duas coisas: a molaridade da solução de KOH e o teor de pureza do KOH na mistura. Para resolver isso, vamos usar conceitos de estequiometria e cálculos de molaridade.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular quantos mols de ácido sulfúrico (
) foram usados na reação. A molaridade (M) é igual ao número de mols dividido pelo volume em litros. Então:
Passo 3
Agora, precisamos entender a estequiometria da reação entre o
e o KOH. A reação balanceada é:
Isso significa que 1 mol de
reage com 2 mols de KOH. Então, se usamos 0,1 mol de
, a quantidade de KOH é:
Passo 4
Agora, vamos encontrar a molaridade da solução de KOH. Sabemos que esses 0,2 mols de KOH estão presentes em 250 mL da solução. Primeiro, convertemos o volume para litros:
Então, a molaridade (M) é:
Passo 5
Por último, vamos calcular o teor de pureza do KOH na amostra original. Sabemos que a massa total da amostra é 16,8 g e que a quantidade de KOH puro corresponde a 0,2 mol em 250 mL, mas precisamos relacionar isso com os 300 mL totais.
Primeiro, encontramos os mols totais de KOH na solução de 300 mL:
Agora, a massa molar do KOH é aproximadamente 56 g/mol, então a massa de KOH puro é:
Finalmente, o teor de pureza é a relação entre a massa de KOH puro e a massa total da amostra:
Resposta
A molaridade da solução de KOH é
e o teor de pureza do hidróxido de potássio na amostra é de
.