0,3 litro de HCl 0,4 mol / L reagem com 0,2 litro de NaOH 0,8 mol / L de acordo com a equação:

\mathbf{H C l} \boldsymbol{+} \mathbf{N a O H} \boldsymbol{\rightarrow} \mathbf{N a C l} \boldsymbol{+} \mathbf{H}_{\mathbf{2}} \mathbf{O}

A molaridade do sal resultante é:

Passo 1

Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que pede. Dados fornecidos:
  • Volume de ácido clorídrico: V_{\mathrm{HCl}}=0,3\\ \text{L}.
  • Molaridade do ácido clorídrico: M_{\mathrm{HCl}}=0,4\\ \mathrm{mol/L}.
  • Volume de hidróxido de sódio: V_{\mathrm{NaOH}}=0,2\\ \text{L}.
  • Molaridade do hidróxido de sódio: M_{\mathrm{NaOH}}=0,8\\ \mathrm{mol/L}.
  • Reação química (este é o balanceamento):
\mathrm{HCl} + \mathrm{NaOH} \rightarrow \mathrm{NaCl} + \mathrm{H_2O}
Pergunta pedida: calcular a molaridade do sal resultante, ou seja, a molaridade de \mathrm{NaCl} na solução final.

Passo 2

Conceitos e fórmulas que vou usar (explicando devagar):
  • Molaridade ( M) é definida como o número de mols de soluto dividido pelo volume da solução em litros:
M=\dfrac{n}{V},
onde n é o número de mols e V é o volume em litros.
  • Para encontrar os mols de cada reagente a partir da molaridade e volume usamos
n = M \cdot V,
onde M é a molaridade ( \mathrm{mol/L}) e V é o volume ( \text{L}). Isso dá n em mols.
  • A estequiometria da reação mostra coeficientes 1:1 entre \mathrm{HCl}, \mathrm{NaOH} e \mathrm{NaCl}. Assim, 1 mol de \mathrm{HCl} reage com 1 mol de \mathrm{NaOH} para produzir 1 mol de \mathrm{NaCl}.
  • Para calcular a molaridade final do sal precisamos do número de mols de \mathrm{NaCl} formado e do volume total da solução após a mistura (aqui vamos assumir aditividade volumétrica: V_{\text{total}}=V_{\mathrm{HCl}}+V_{\mathrm{NaOH}}, hipótese usual em problemas de química de graduação).

Passo 3

Calcular os mols de \mathrm{HCl}:
n_{\mathrm{HCl}} = M_{\mathrm{HCl}} \cdot V_{\mathrm{HCl}} = 0,4\\ \mathrm{mol/L} \times 0,3\\ \text{L}.
Fazendo a conta:
n_{\mathrm{HCl}} = 0,4 \times 0,3 = 0,12\\ \mathrm{mol}.

Passo 4

Calcular os mols de \mathrm{NaOH}:
n_{\mathrm{NaOH}} = M_{\mathrm{NaOH}} \cdot V_{\mathrm{NaOH}} = 0,8\\ \mathrm{mol/L} \times 0,2\\ \text{L}.
Fazendo a conta:
n_{\mathrm{NaOH}} = 0,8 \times 0,2 = 0,16\\ \mathrm{mol}.

Passo 5

Determinar o reagente limitante usando a estequiometria 1:1.
  • n_{\mathrm{HCl}}=0,12\\ \mathrm{mol}.
  • n_{\mathrm{NaOH}}=0,16\\ \mathrm{mol}.
    Como a reação consome 1 mol de \mathrm{HCl} por 1 mol de \mathrm{NaOH}, o reagente em menor quantidade estequiométrica é o limitante. Aqui 0,12<0,16, portanto \mathrm{HCl} é o reagente limitante.

Passo 6

Determinar os mols de \mathrm{NaCl} formados.
Pelo coeficiente estequiométrico 1:1, cada mol de \mathrm{HCl} consumido forma 1 mol de \mathrm{NaCl}. Como todo o \mathrm{HCl} limitante será consumido,
n_{\mathrm{NaCl}} = n_{\mathrm{HCl}} = 0,12\\ \mathrm{mol}.

Passo 7

Calcular o volume total da solução após mistura (assumindo aditividade dos volumes):
V_{\text{total}} = V_{\mathrm{HCl}} + V_{\mathrm{NaOH}} = 0,3\\ \text{L} + 0,2\\ \text{L} = 0,5\\ \text{L}.

Passo 8

Calcular a molaridade final do sal \mathrm{NaCl} usando M = n/V:
M_{\mathrm{NaCl}} = \dfrac{n_{\mathrm{NaCl}}}{V_{\text{total}}} = \dfrac{0,12\\ \mathrm{mol}}{0,5\\ \text{L}}.
Fazendo a divisão:
M_{\mathrm{NaCl}} = 0,24\\ \mathrm{mol/L}.
Pequena checagem mental: resultado tem ordem de grandeza compatível (menos de 1 mol/L) e faz sentido porque moles relativamente pequenos e volume de meio litro.

Resposta

0,24\\ \mathrm{mol/L}

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