Um laboratorista recebeu uma amostra de efluente industrial para determinar a acidez por titulação. Antes de iniciar a determinação,
da amostra foram transferidos para um balão de
, o qual teve o volume ajustado com água destilada. Para titular
da solução do balão (amostra diluída) foram gastos
de
. Considerando que a acidez da amostra é proveniente somente do
, qual a concentração (
) do ácido na amostra? ESCREVA AS EQUAÇÕES QUÍMICAS. [
]
Passo 1
O enunciado pede a concentração molar do ácido na amostra original, considerando que toda a acidez vem de
. Dados fornecidos importantes:
- Volume da amostra original transferida para o balão:
. - Volume final no balão (solução diluída):
. - Volume da alíquota titulada da solução diluída:
. - Volume de
gasto na titulação: . - Concentração nominal do
: . - Fator de correção do titulante:
. - Pressuposto: acidez proveniente somente de
.
A meta é calcular
na amostra original em
. Não vamos resolver nada ainda, apenas listamos os dados.
Passo 2
Escrevemos a(s) equação(ões) química(s) relevantes para a neutralização completa do ácido sulfúrico por hidróxido de sódio:
Essa equação mostra que cada mol de
reage com
mols de
. Portanto, para cada
mols de
consumidos na titulação, havia
mol de
na alíquota titulada.
Passo 3
Corrigimos a concentração do titulante usando o fator de correção. A concentração efetiva do
é
Explicação didática: o fator de correção ajusta a titulação para a concentração real do titulante (seu valor nominal pode não ser exato). Multiplicamos o valor nominal pela Fc para obter a concentração real usada nos cálculos.
Passo 4
Calculamos os mols de
gastos na titulação. Primeiro convertemos o volume para litros:
Agora calculamos os mols:
Detalhe: multiplicamos concentração (mol/L) pelo volume (L) para obter mols.
Passo 5
Usando a estequiometria da reação (ver Passo 2), obtemos os mols de
presentes na alíquota titulada:
Portanto
Passo 6
Calculamos a concentração de
na solução diluída (o conteúdo do balão). A alíquota titulada tem volume
Então a concentração na solução do balão é
Explicação: essa é a concentração do ácido na solução do balão (após diluição do volume original de amostra).
Passo 7
Relacionamos a concentração na solução diluída com a concentração na amostra original. Foi preparado o balão com
da amostra original completados para
. Na diluição, a quantidade de mols de soluto permanece a mesma, logo
Substituindo volumes:
Isolando
,
Passo 8
Calculamos a concentração do ácido na amostra original:
Arredondando de forma adequada (os dados têm 4 cifras significativas em geral), podemos apresentar: