Uma amostra de
de carbonato de sódio (
) impuro foi dissolvida em água e titulada com 20 mL de
. Considerando que a reação é
, qual a porcentagem de pureza do
na amostra? (Massa molar do
).
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado nos dá e o que pede.
-
Dados fornecidos:
- Massa da amostra impura:
. - Volume do ácido usado na titulação:
. - Concentração do
: . - Reação de neutralização:
. - Massa molar do
: .
- Massa da amostra impura:
-
O que o enunciado pergunta:
- Qual a porcentagem de pureza do
na amostra (ou seja, qual a fração em massa de carbonato de sódio puro presente na amostra de ).
- Qual a porcentagem de pureza do
Passo 2
Conceitos e fórmulas que vamos usar (explicação didática):
- Molaridade (concentração molar)
é definida como o número de mols de soluto por litro de solução. A relação é:
onde
é o número de mols do soluto,
é a molaridade em
e
é o volume em litros. Atenção: o volume dado em mL precisa ser convertido para litros (
).
- Estequiometria da reação: a equação balanceada diz que
mol de reage com mols de . Isso significa que, a partir do número de mols de gasto, podemos determinar os mols de consumidos usando a razão estequiométrica:
- Massa de
presente: após calcular os mols de usa-se
onde
é a massa em gramas,
é o número de mols e
é a massa molar em
.
- Porcentagem de pureza (em massa) é dada por:
Passo 3
Calcular os mols de
usados na titulação aplicando
.
- Converter
para litros:
- Calcular
:
- Fazer a multiplicação:
Passo 4
Usar a razão estequiométrica para achar os mols de
.
- Pela reação,
mol de consome mols de . Logo:
- Substituindo o valor de
:
Passo 5
Calcular a massa de
que estava realmente presente na amostra (a massa pura que reagiu).
- Usar
com :
- Multiplicando:
Passo 6
Escrever a fórmula da porcentagem de pureza e substituir os valores (a avaliação numérica final ficará na seção de resposta).
- Fórmula da pureza:
- Substituindo
e :