O carbonato de sódio, Na2 CO3, é um padrão primário utilizado na padronização de soluções de HCl , empregandose alaranjado de metila para sinalizar o ponto final da titulação. Para titular 2,0500 g de carbonato de sódio foram utilizados 32,45 mL de solução de HCl .
a) Calcule a concentração (em mol. L^-1 ) da solução de HCl .
Informações:
Reação de neutralização do Na2 CO3 com HCl é:
Na2 CO3+HCl NaHCO3+NaCl
NaHCO3+HCl CO2+H2 O+NaCl
Na2 CO3+2 HCl CO2+H2 O+2 NaCl
O intervalo de viragem do alaranjado de metila ocorre entre pH 3,1 e 4,4.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente descobrir a molaridade (concentração em mol L⁻¹) da solução de HCl que foi usada para titular 2,0500 g de Na₂CO₃, consumindo 32,45 mL de HCl.
Conteúdo: titulação ácido–base e estequiometria de reação.
O que precisamos:
  1. Massa molar do Na₂CO₃
  2. Calcular os moles de Na₂CO₃ (n = massa / MM)
  3. Usar a relação estequiométrica (1 mol Na₂CO₃ reage com 2 mol HCl)
  4. Converter volume de HCl de mL para L
  5. Calcular M = n(HCl) / V(HCl)
A partir do próximo passo a gente parte para os cálculos!

Passo 2

Primeiro, acha a massa molar do carbonato de sódio:
MNa2CO3 = 2times MNa + MC + 3times MO = 2times 22,99 + 12,01 + 3times16,00 approx 106,00;g/mol
Agora, os moles de Na₂CO₃ que titilamos:
$$n(\mathrm{Na_2CO_3}) = \frac{m}{M} = \frac{2{,}0500;\mathrm{g}}{106{,}00;\mathrm{g/mol}}
\approx 0{,}01934;\mathrm{mol}$$

Passo 3

Pela reação balanceada:
Na2CO3 + 2,HCl to dots
cada mol de Na₂CO₃ reage com 2 mol de HCl. Então:
$$n(\mathrm{HCl}) = 2 \times n(\mathrm{Na_2CO_3})
= 2 \times 0{,}01934
= 0{,}03868;\mathrm{mol}$$

Passo 4

Convertemos o volume de HCl para litros:
V(HCl) = 32,45;mL = 0,03245;L
E aí a molaridade da solução de HCl é:
$$C = \frac{n(\mathrm{HCl})}{V(\mathrm{HCl})}
= \frac{0{,}03868;\mathrm{mol}}{0{,}03245;\mathrm{L}}
\approx 1{,}19;\mathrm{mol/L}$$

Resposta

A concentração da solução de HCl é aproximadamente 1,19 mol L⁻¹.

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