Um béquer contendo NaOH foi deixado aberto durante uma semana, 4,000 g dessa amostra foi colocada em um balão volumétrico e avolumado para 250,00 mL 50,00 mL dessa solução foi utilizada para avolumar um balão volumétrico de 100,00 mL 60,00 mL da solução final de NaOH foí padronizada utilizando 1,2253 g de biftalato de potássio (C8 H5 KO4). Considere a massa molar do C8 H5 KO4 igual a 204,22 g cdot mol^-1. Sobre essa reação, responda:
NaOH(a q)+C8 H5 KO4(g) NaC8 H4 KO4(a q)+H2 O(l)
Considerando que a amostra continha apenas NaOH e H2 O, informe a quantidade de matéria de H2 O e NaOH contida nas 4,000 g de amostra inicialmente pesada.

Passo 1

Então, o que o exercício pede? A gente tem uma amostra que contém só NaOH e H₂O, pesou-se 4,000 g dela e fez várias diluições e uma titulação com biftalato de potássio (KHP, fórmula C₈H₅KO₄). A reação é
Com isso, descobrimos quantos mols de NaOH estavam na amostra, daí basta calcular quantos mols de NaOH e de H₂O havia nos 4,000 g iniciais.
Conteúdo: este problema envolve molaridade, diluição e titulação (reação 1:1 NaOH : KHP).

Passo 2

Primeiro, quantos mols de KHP usamos na titulação?
Massa de KHP = 1,2253 g.
Massa molar nKHP = 1,2253204,22 approx 0,006000 mol .
Como a reação é 1:1, esses mesmos mol foram de NaOH gastos.

Passo 3

Esses Cfinal = nNaOHV = 0,006000 mol0,06000 L = 0,1000 mol/L mol de NaOH estavam em 60,00 mL da solução final. A concentração dessa solução final é

Passo 4

Antes da titulação, tínhamos feito uma diluição: dos 100,00 mL dessa solução final, só 60,00 mL foram titulados. Mas, para achar quantos mols havia nos 100,00 mL, fazemos
nNaOH, final total = Cfinaltimes 0,10000 L = 0,1000 mol/Ltimes 0,10000 L = 0,01000 mol

Passo 5

Antes ainda tivemos outra diluição: pegamos 50,00 mL de uma solução que veio do balão de 250,00 mL. Esses 0,01000 mol de NaOH estavam justamente nos 50,00 mL. Logo, a concentração naquela solução intermediária era
Cint = 0,01000 mol0,05000 L = 0,2000 mol/L

Passo 6

Por fim, na preparação inicial dissolvemos parte da amostra de 4,000 g em 250,00 mL. A quantidade total de mols de NaOH naquele balão foi
nNaOH, amostra = Cinttimes 0,25000 L = 0,2000 mol/Ltimes 0,25000 L = 0,05000 mol

Passo 7

Agora, massa e mols de NaOH e de H₂O na amostra de 4,000 g:
  • Mols de NaOH:
  • Massa correspondente de NaOH:
  • O resto da amostra é água:
  • Mols de H₂O:

Resposta

n(NaOH) = 0,05000 mol
n(H₂O) ≈ 0,1110 mol

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