Necessita-se preparar uma solução de \mathrm{NaOH} 0,1 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}. Dadas as massas atômicas: \mathrm{Na}=23 ; \mathrm{O}=16 \mathrm{e} \mathrm{H}=1, pergunta-se:
a) Qual é a massa de NaOH necessária para se preparar 500 ml desta solução?
b) A partir da solução 0,1 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} de NaOH , como é possível obter 1 L de solução NaOH , porém na concentração 0,01 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} ?
c) Qual o volume de \mathrm{HCl} 0,05 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} necessário para neutralizar 10 ml de solução 0,1 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} de NaOH ?

Passo 1

O enunciado pede três coisas com soluções aquosas de NaOH e HCl:
  1. a massa de NaOH para preparar 500 mL de solução 0,1, \mathrm{mol/L};
  2. como diluir a solução 0,1, \mathrm{mol/L} para obter 1 L de solução 0,01, \mathrm{mol/L};
  3. o volume de HCl 0,05, \mathrm{mol/L} necessário para neutralizar 10 mL de NaOH 0,1, \mathrm{mol/L}.
    Os conteúdos usados serão: cálculo de massa a partir de concentração e volume, diluição com a relação C_{1}V_{1}=C_{2}V_{2} e estequiometria de reação ácido–base (relação molar 1:1).

Passo 2

Para (a), primeiro calculamos a massa molar de NaOH somando as massas atômicas:
M_{\mathrm{NaOH}} = 23 + 16 + 1 = 40\;\mathrm{g/mol}.
Em seguida, a quantidade de mols necessária em 500 mL ( 0,5,L) de solução 0,1 mol/L é
n = C \times V = 0,1\;\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{L}} \times 0,5\;\mathrm{L} = 0,05\;\mathrm{mol}.
Por fim, a massa de NaOH é
m = n \times M_{\mathrm{NaOH}} = 0,05\;\mathrm{mol} \times 40\;\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}} = 2\;\mathrm{g}.

Passo 3

Para (b), usamos a equação da diluição
C_{1}V_{1} = C_{2}V_{2},
onde C_{1}=0,1,mol/L é a concentração inicial, C_{2}=0,01,mol/L a desejada e V_{2}=1,L o volume final. Então
V_{1} = \frac{C_{2}V_{2}}{C_{1}} = \frac{0,01\;\mathrm{mol/L}\times 1\;\mathrm{L}}{0,1\;\mathrm{mol/L}} = 0,1\;\mathrm{L} = 100\;\mathrm{mL}.
Logo, basta pipetar 100 mL da solução 0,1 mol/L e completar com água até 1 L.

Passo 4

Para (c), a reação de neutralização é
\mathrm{HCl} + \mathrm{NaOH} \to \mathrm{NaCl} + \mathrm{H_{2}O},
com razão molar 1:1. Na solução de NaOH 0,1,mol/L e volume 10 mL ( 0,01,L), os mols de NaOH são
n_{\mathrm{NaOH}} = 0,1\;\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{L}} \times 0,01\;\mathrm{L} = 0,001\;\mathrm{mol}.
Como precisa 1 mol de HCl por mol de NaOH, n_{\mathrm{HCl}}=0,001,mol. O volume de HCl 0,05 mol/L é
V = \frac{n}{C} = \frac{0,001\;\mathrm{mol}}{0,05\;\mathrm{mol/L}} = 0,02\;\mathrm{L} = 20\;\mathrm{mL}.

Resposta

(a) 2\;\mathrm{g} de NaOH.
(b) Pegar 100,mL da solução 0,1,mol/L e completar para 1,L.
(c) 20,mL de HCl 0,05,mol/L.

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