Uma amostra de 2,5 \mathrm{~g} de soda cáustica impura (\mathrm{NaOH}) foi dissolvida em água e titulada com 35 mL de \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} 0,25 \mathrm{M}. Qual a porcentagem em massa de NaOH na amostra? (Massa molar do \mathrm{NaOH}=40 \mathrm{~g} / \mathrm{mol} ).

Passo 1

O que o problema pede e os dados fornecidos (lista clara):
  • Pede: a porcentagem em massa de NaOH na amostra.
  • Dados fornecidos:
    • Massa da amostra impura: 2,5\\ \mathrm{g}.
    • Volume de \mathrm{H_2SO_4} usado na titulação: 35\\ \mathrm{mL}.
    • Concentração da solução de \mathrm{H_2SO_4}: 0,25\\ \mathrm{M}.
    • Massa molar do \mathrm{NaOH}: 40\\ \mathrm{g/mol}.

Passo 2

Entender a reação químico-estequiométrica e o que isso significa:
  • A reação de neutralização entre ácido sulfúrico e hidróxido de sódio é:
\mathrm{H_2SO_4} + 2\,\mathrm{NaOH} \rightarrow \mathrm{Na_2SO_4} + 2\,\mathrm{H_2O}.
  • Explicando devagar: os coeficientes indicam que 1 mol de \mathrm{H_2SO_4} reage com 2 mol de \mathrm{NaOH}. Portanto, a razão estequiométrica (moles) é
\text{moles de NaOH} = 2 \times \text{moles de H_2SO_4}.
  • Isso é essencial: sabendo quantos mols de \mathrm{H_2SO_4} foram consumidos na titulação, podemos calcular quantos mols de \mathrm{NaOH} estavam na amostra.

Passo 3

Calcular o número de mols de \mathrm{H_2SO_4} adicionados (definição de molaridade):
  • Fórmula da molaridade: \displaystyle n = C \cdot V, onde n é número de mols, C é concentração em mol/L e V é volume em L.
  • Converter volume de mL para L: 35\\ \mathrm{mL} = 0,035\\ \mathrm{L}.
  • Calcular:
n_{\mathrm{H_2SO_4}} = 0,25\\ \mathrm{mol/L} \times 0,035\\ \mathrm{L} = 0,00875\\ \mathrm{mol}.
  • Interpretação: foram usados 0,00875 mol de ácido na titulação.

Passo 4

Usar a razão estequiométrica para achar os mols de \mathrm{NaOH}:
  • Pela reação, \text{moles de NaOH} = 2 \times n_{\mathrm{H_2SO_4}}.
  • Calcular:
n_{\mathrm{NaOH}} = 2 \times 0,00875\\ \mathrm{mol} = 0,0175\\ \mathrm{mol}.
  • Explicando: cada mol de ácido neutraliza dois mols de base, por isso dobramos os mols do ácido.

Passo 5

Converter os mols de \mathrm{NaOH} em massa (usar massa molar):
  • Fórmula: \displaystyle m = n \times M, onde m é massa em g, n é mols e M é massa molar em g/mol.
  • Aplicando:
m_{\mathrm{NaOH}} = 0,0175\\ \mathrm{mol} \times 40\\ \mathrm{g/mol} = 0,7\\ \mathrm{g}.
  • Significado: a amostra continha 0,7\\ \mathrm{g} de NaOH puro.

Passo 6

Calcular a porcentagem em massa de \mathrm{NaOH} na amostra:
  • Fórmula da porcentagem em massa:
\%\\ \mathrm{NaOH} = \frac{m_{\mathrm{NaOH}}}{m_{\text{amostra}}}\times 100\%.
  • Substituindo os valores:
\%\\ \mathrm{NaOH} = \frac{0,7\\ \mathrm{g}}{2,5\\ \mathrm{g}} \times 100\% = 0,28 \times 100\% = 28\%.
  • Interpretação final: 28\% da massa da amostra é NaOH.

Passo 7

Pequena dica de prova e incentivo:
  • Resumo do procedimento que você pode aplicar rápido em prova: converter volume para litros, calcular mols do ácido com n=C\cdot V, usar a razão estequiométrica para achar mols da base, converter em massa e calcular a porcentagem.
  • Você conseguiu: passos diretos e fáceis de repetir. Vai dar certo — respira e repete esse roteiro nos próximos exercícios!

Resposta

28\%

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