Qual a concentração de uma solução de hidróxido de potássio (\mathrm{KOH}) se 10 mL dessa solução neutralizam completamente 25 mL de uma solução de ácido sulfúrico \left(\mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4}\right) 0,04 \mathrm{M} ?

Passo 1

Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que pede.
  • Volume da solução de hidróxido de potássio: V_{\text{KOH}} = 10\\ \mathrm{mL}.
  • Volume da solução de ácido sulfúrico: V_{\text{H}_2\text{SO}_4} = 25\\ \mathrm{mL}.
  • Concentração da solução de ácido sulfúrico: C_{\text{H}_2\text{SO}_4} = 0,04\\ \mathrm{M}.
  • O que é pedido: concentração molar da solução de hidróxido de potássio, C_{\text{KOH}}.
Além disso, a reação de neutralização entre \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} e \mathrm{KOH} (balanceada) é
\mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} + 2\,\mathrm{KOH} \rightarrow \mathrm{K}_{2}\mathrm{SO}_{4} + 2\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}.

Passo 2

Conceitos e fórmula que vamos usar.
  • Molaridade (concentração molar) é definida por
C=\frac{n}{V},
onde C é a concentração em mol·L^{-1} (M), n é o número de mols e V é o volume em litros. Aqui todas as quantidades numéricas devem estar em unidades compatíveis: volume em litros, número de mols em mol.
  • Para calcular número de mols a partir de concentração e volume usamos
n=C\cdot V.
  • A estequiometria da reação indica quantas moléculas/mol de reagentes reagem: da equação balanceada vê-se que 1 mol de \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} consome 2 mols de \mathrm{KOH}. Então
n_{\text{KOH}}=2\cdot n_{\text{H}_2\text{SO}_4}.

Passo 3

Converter volumes de mililitros para litros (porque a molaridade usa litros):
V_{\text{H}_2\text{SO}_4}=25\\ \mathrm{mL}=0,025\\ \mathrm{L}, \qquad V_{\text{KOH}}=10\\ \mathrm{mL}=0,010\\ \mathrm{L}.
Calcular o número de mols de \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} presentes usando n=C\cdot V:
n_{\text{H}_2\text{SO}_4}=C_{\text{H}_2\text{SO}_4}\cdot V_{\text{H}_2\text{SO}_4} =0,04\\ \mathrm{M}\times 0,025\\ \mathrm{L}.
Agora multiplicar (faça devagar na prova: 4\cdot25=100 e ajustar casas decimais):
n_{\text{H}_2\text{SO}_4}=0,04\times0,025=0,001\\ \mathrm{mol}.

Passo 4

Usar a estequiometria da reação: cada mol de \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} precisa de 2 mols de \mathrm{KOH}. Portanto o número de mols de \mathrm{KOH} consumidos é
n_{\text{KOH}}=2\cdot n_{\text{H}_2\text{SO}_4}=2\cdot0,001\\ \mathrm{mol}=0,002\\ \mathrm{mol}.

Passo 5

Calcular a concentração da solução de \mathrm{KOH} usando C=\dfrac{n}{V}. O volume de \mathrm{KOH} que reagiu é V_{\text{KOH}}=0,010\\ \mathrm{L}, então
C_{\text{KOH}}=\frac{n_{\text{KOH}}}{V_{\text{KOH}}}=\frac{0,002\\ \mathrm{mol}}{0,010\\ \mathrm{L}}.
Execute a divisão (na prova, simplifique cancelando zeros):
C_{\text{KOH}}=\frac{0,002}{0,010}=0,20\\ \mathrm{M}.

Passo 6

Interpretação e dica prática: o raciocínio foi
  1. converter volumes para litros; 2) calcular mols do ácido com n=C\cdot V; 3) usar os coeficientes estequiométricos da reação balanceada para obter os mols da base; 4) dividir pelos litros de base para achar a molaridade. Esse é o método padrão para problemas de titulação ácido-base em provas. Calma — siga esses passos com calma e cheque unidades.

Resposta

0,20\\ \mathrm{M}

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