Num balão volumétrico são colocados 200 mL de ácido sulfúrico
e 400 mL de hidróxido de sódio
. O volume é completado a 1000 mL e homogeneizado. A reação que ocorre é:
A solução resultante será:
a)
em
e
em NaOH.
b)
em
.
c)
em
e
em NaOH .
d)
em
e
em NaOH .
a)
b)
c)
d)
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que ele pede.
- Volumes e concentrações iniciais (peguei estes valores do enunciado):
- ácido sulfúrico:
e . - hidróxido de sódio:
e .
- ácido sulfúrico:
- Volume final da solução após completar:
. - Equação química fornecida:
- O enunciado pergunta qual das alternativas (a), (b), (c) ou (d) descreve corretamente a solução resultante (concentrações finais).
Passo 2
Calcular o número de mols iniciais de cada reagente usando a fórmula de mols por concentração:
onde
é o número de mols,
é a concentração em
e
é o volume em
.
Converter volumes para litros:
Calcular mols:
Explicação rápida: multiplicou-se concentração por volume (em litros) para obter mols — é a forma básica de passar de concentração para número de mols.
Passo 3
Determinar o reagente limitante usando a estequiometria da reação.
A estequiometria da reação diz que
mol de
reage com
mols de
. Portanto, para consumir todo o
disponível (
) seria necessário:
Comparar com o que há disponível:
Conclusão: há
em excesso e todo o
será consumido. Ou seja,
é o reagente limitante.
Passo 4
Calcular quantos mols reagem, quantos sobram e quantos mols de produto se formam.
- Mols de
que reagem: todo o , portanto . - De acordo com a estequiometria, mols de
consumidos:
- Mols de
que permanecem em excesso:
- Mols de
formados: pela estequiometria, cada mol de forma 1 mol de , logo
Passo 5
Calcular as concentrações finais dividindo os mols de cada espécie pelo volume final da solução
. Fórmula usada:
- Concentração final de
:
- Concentração final de
(excesso):
- Concentração final de
: como todo foi consumido,
Explicação didática: após a reação, as espécies presentes em solução são o sal formado e o excesso de base; dividir mols pelo volume final dá a concentração molar que aparecerá na alternativa.
Passo 6
Comparar os resultados obtidos com as alternativas dadas:
- Encontramos
e . - A alternativa (c) diz “0,10
em e 0,20 em NaOH” (notei que no enunciado a alternativa (c) tem um pequeno erro de digitação escrita como “ml/L”, mas o valor coincide com as concentrações que calculamos). - Portanto a alternativa correta é a (c).
Resposta
c)
em
e
em NaOH.