Descreva como preparar as seguintes soluções:
2,0 \mathrm{~L} \mathrm{NaOH} 0,025 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} a partir do NaOH sólido.

Passo 1

O enunciado pede para preparar uma solução de hidróxido de sódio com as seguintes características:
  • Volume final desejado: V=2,0\\ \mathrm{L}.
  • Concentração desejada: C=0,025\\ \mathrm{mol\,L^{-1}}.
  • Reagente disponível: NaOH sólido (assumir grau reagente/puro, a menos que seja informada pureza diferente).
O que precisamos entregar: a massa de NaOH a ser pesada e o procedimento prático, passo a passo, para preparar essa solução em laboratório de forma correta e segura.

Passo 2

Conceito-chave: molaridade (concentração molar).
  • Definição: a concentração molar C é dada por
C=\frac{n}{V},
onde:
  • C é a concentração em \mathrm{mol\,L^{-1}},
  • n é o número de mols do soluto em \mathrm{mol},
  • V é o volume da solução em \mathrm{L}.
Da definição segue que o número de mols necessários é
n=C\cdot V.
Isto é tudo que precisamos para calcular quanto de NaOH (em mols) é necessário.

Passo 3

Calcular o número de mols necessários usando os dados do enunciado:
n=C\cdot V=0,025\\ \mathrm{mol\,L^{-1}}\times 2,0\\ \mathrm{L}=0,050\\ \mathrm{mol}.
Explicando: multiplica-se a concentração pelo volume (sempre atentar às unidades: mol/L × L = mol).

Passo 4

Converter mols em massa usando a massa molar do NaOH.
  • Massa molar aproximada do NaOH:
    M_{\mathrm{NaOH}} \approx M_{\mathrm{Na}}+M_{\mathrm{O}}+M_{\mathrm{H}} =22,99+16,00+1,01 \approx 40,00\\ \mathrm{g\,mol^{-1}}.
    Aqui cada número é a massa atômica aproximada em g/mol; arredondei para dar resposta com sig. figs compatíveis com os dados.
  • Massa necessária:
    m=n\cdot M_{\mathrm{NaOH}}=0,050\\ \mathrm{mol}\times 40,00\\ \mathrm{g\,mol^{-1}}=2,00\\ \mathrm{g}.
Interpretação: para obter 2,0\\ \mathrm{L} de solução 0,025\\ \mathrm{mol\,L^{-1}} precisa-se de 0,050\\ \mathrm{mol} de NaOH, que corresponde a 2,00\\ \mathrm{g} de NaOH anidro.

Passo 5

Avisos de segurança e observações práticas importantes (não pule isto na prova/ laboratório):
  • NaOH é cáustico e higroscópico (absorve água do ar). Use luvas, óculos de proteção e jaleco; trabalhe sobre capela ou bancada adequada.
  • Preferir pesar por diferença (evita exposição do produto à umidade/ao ar e erro por perda).
  • Dissolução do NaOH é exotérmica (libera calor). Dissolver sempre em volume de água menor que o final e deixar esfriar antes de completar ao volume final. Nunca acrescentar água sobre um sólido em grande quantidade sem controle — o mais seguro é acrescentar o sólido à água e agitar, lentamente.
  • Se o reagente não for anidro ou tiver pureza diferente de 100%, ajustar massa calculando conforme a pureza indicada.

Passo 6

Procedimento laboratorial detalhado e passo a passo (modo prático que vale na prova e no laboratório):
  1. Reúna materiais: balão volumétrico de 2,00\\ \mathrm{L} (ou outro frasco aforado de 2,0\\ \mathrm{L}), proveta ou pipeta para pré-medida de água, agitador magnético ou vareta de vidro, béquer de 250\text{–}500\\ \mathrm{mL}, papel de pesagem, pinça, balança analítica, água destilada/desionizada, luvas, óculos e jaleco.
  2. Pesar o NaOH por diferença: colocar um pequeno frasco aberto (ou papel de pesagem) na balança, tarar, adicionar NaOH até obter 2,00\\ \mathrm{g} (ou pesar o frasco com sólido e subtrair antes/depois). Trabalhar rapidamente para minimizar absorção de umidade.
  3. Colocar cerca de 200\\ \mathrm{mL} de água destilada no béquer (não use água quente; água à temperatura ambiente é boa). Transferir cuidadosamente o NaOH para o béquer com água e agitar com a vareta (ou usar agitador magnético). Fazer isso lentamente, pois a dissolução gera calor.
  4. Deixar a solução esfriar até temperatura ambiente se aquecer significativamente.
  5. Transferir quantitativamente a solução do béquer para o balão volumétrico de 2,00\\ \mathrm{L}. Lavar o béquer e a vareta com pequenas porções de água destilada e verter as lavagens também no balão para garantir transferência total do soluto.
  6. Completar o volume no balão até a marca de 2,0\\ \mathrm{L} com água destilada, com a solução já em temperatura ambiente (a leitura do nível deve ser feita com o olho na altura da marca, formando uma menisco).
  7. Tampar o balão e homogeneizar invertendo várias vezes (ou agitar gentilmente).
  8. Etiquetar o frasco: conteúdo ( \mathrm{NaOH}), concentração 0,025\\ \mathrm{mol\,L^{-1}} (ou 0,025\\ \mathrm{M}), data, nome do responsável e perigos (cáustico).
  9. Armazenar em local adequado, tampado e identificado.

Passo 7

Obs. sobre precisão e verificações:
  • Se a balança ou vidraria não tiverem precisão suficiente, ajustar algarismos significativos. Com os dados 2,0\\ \mathrm{L} e 0,025\\ \mathrm{mol\,L^{-1}} o resultado com duas casas significativas para massa ( 2,00\\ \mathrm{g}) é adequado.
  • Se o NaOH for técnico com pureza p\%, calcular massa corrigida: m_{\text{corr}}=\dfrac{m}{p/100}.
  • Confirme se o balão volumétrico está calibrado para a temperatura ambiente usada (geralmente 20\\ ^\circ\mathrm{C}).

Resposta

Pesar 2,00\\ \mathrm{g} de NaOH; dissolver em água e completar para 2,0\\ \mathrm{L} em balão volumétrico para obter solução 0,025\\ \mathrm{mol\,L^{-1}}.

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