Em um béquer, dissolveu-se com água deionizada 0,05066 \mathrm{~g} de um ácido monoprótico, transferiu-se a solução aquosa para um erlenmeyer e adicionou-se 2 gotas de solução de fenolftaleína. Titulou-se a solução resultante com KOH na concentração de 0,01 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}, fator de correção igual a 1,1235, gastando-se 25,50 mL da base. Calcule a massa molar do ácido.

Passo 1

O enunciado fornece e pede o seguinte.
O que foi dado:
  • massa do ácido monoprótico: m = 0,05066\\ \mathrm{g}.
  • titulante: solução de KOH com concentração nominal c_{\text{nom}} = 0,01\\ \mathrm{mol\\ L^{-1}}.
  • fator de correção da solução de KOH: F = 1,1235.
  • volume de KOH gasto na titulação: V = 25,50\\ \mathrm{mL}.
  • o ácido é monoprótico (cada mol de ácido reage com 1 mol de \mathrm{OH^-}).
O que é pedido:
  • calcular a massa molar do ácido, isto é, M em \mathrm{g\\ mol^{-1}}.

Passo 2

Entendendo a ideia da titulação e o fator de correção (aula rápida e prática).
  • Em uma titulação ácido-base, a quantidade de matéria (mols) de base consumida até o ponto de equivalência é estequiometricamente igual à quantidade de matéria do ácido, multiplicada pelo coeficiente estequiométrico. Para um ácido monoprótico a reação é
\mathrm{HA} + \mathrm{OH^-} \longrightarrow \mathrm{A^-} + \mathrm{H_2O},
portanto a relação molar é 1:1. Se n_{\mathrm{KOH}} for o número de mols de KOH gastos, então o número de mols do ácido é
n_{\mathrm{ácido}} = n_{\mathrm{KOH}}.á
  • O número de mols de uma solução é dado por
n = c \times V,
onde c é a concentração em \mathrm{mol\\ L^{-1}} e V é o volume em \mathrm{L}. Aqui vamos aplicar isso ao titulante (KOH).
  • O enunciado informa um “fator de correção” F. Isso significa que a verdadeira concentração da solução de KOH é o produto do fator pelo valor nominal:
c_{\mathrm{KOH,real}} = F \times c_{\text{nom}}.
Vou usar essa interpretação porque é a prática comum em laboratórios: fator >1 indica que a solução é mais concentrada que o valor nominal.

Passo 3

Calcular a concentração real da solução de KOH usando o fator de correção.
Dados numéricos em TeX:
F = 1,1235,\qquad c_{\text{nom}} = 0,01\\ \mathrm{mol\\ L^{-1}}.
Cálculo:
c_{\mathrm{KOH,real}} = F \times c_{\text{nom}} = 1,1235 \times 0,01\\ \mathrm{mol\\ L^{-1}} = 0,011235\\ \mathrm{mol\\ L^{-1}}.

Passo 4

Converter o volume gasto para litros e calcular os mols de KOH consumidos.
Conversão do volume:
V = 25,50\\ \mathrm{mL} = 0,02550\\ \mathrm{L}.
Número de mols de KOH:
n_{\mathrm{KOH}} = c_{\mathrm{KOH,real}} \times V
n_{\mathrm{KOH}} = 0,011235\\ \mathrm{mol\\ L^{-1}} \times 0,02550\\ \mathrm{L} = 0,0002864925\\ \mathrm{mol}.

Passo 5

Determinar os mols do ácido e, a partir disso, a massa molar.
  • Como o ácido é monoprótico, a estequiometria é 1:1, logo
n_{\mathrm{ácido}} = n_{\mathrm{KOH}} = 0,0002864925\\ \mathrm{mol}.á
  • A massa molar M é a razão entre a massa do ácido dissolvido e o número de mols:
M = \frac{m}{n_{\mathrm{ácido}}}.á
Substituindo os valores (tudo em TeX):
M = \frac{0,05066\\ \mathrm{g}}{0,0002864925\\ \mathrm{mol}} \approx 176,83\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}.
Breve comentário sobre algarismos significativos: os dados têm, em geral, 3–5 algarismos significativos; apresentar M com quatro algarismos significativos é adequado: 176,8\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}} ou, com mais precisão, 176,83\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}.

Resposta

176,83\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}

Exercícios relacionados