Qual a normalidade de uma solução de ácido sulfúrico 0,25 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} ? (R: 0,50 \mathrm{eq} . / \mathrm{L} )

Passo 1

O enunciado pergunta: “Qual a normalidade de uma solução de ácido sulfúrico 0,25\\ \mathrm{mol}/\mathrm{L} ?” \n
Informações dadas: \n
  • A concentração molar (molaridade) da solução é \,0{,}25\\ \mathrm{mol}\cdot\mathrm{L}^{-1}. \n
  • O soluto é o ácido sulfúrico, representado por \mathrm{H_2SO_4}. \n
    A tarefa é fornecer a normalidade dessa solução, ou seja, a concentração em equivalentes por litro.

Passo 2

O que é normalidade? Vou explicar devagarinho: \n
Normalidade é a concentração em “equivalentes-por-litro”. Um equivalente é a quantidade da substância que reage com (ou fornece) 1 mol de prótons \mathrm{H^+} ou 1 mol de íons \mathrm{OH^-}, dependendo do tipo de reação. \n
Em fórmulas, a normalidade N é dada por: N = \text{molaridade} \times \text{número de equivalentes por mol}ú
onde cada termo significa: \n
  • \text{molaridade} é a concentração em \mathrm{mol}\cdot\mathrm{L}^{-1}. \n
  • \text{número de equivalentes por mol}ú (vou chamar de n) é quantos “equivalentes” um mol da substância fornece em reação ácido-base (por exemplo, quantos prótons libera se for um ácido).

Passo 3

Como determinar n para um ácido? \n
Para ácidos, n é o número de prótons \mathrm{H^+} que uma molécula pode doar em reação ácido-base completa. \n
No caso do ácido sulfúrico \mathrm{H_2SO_4}, cada molécula tem dois hidrogênios ácidos que podem ser doados como prótons. Isso fica claro pela reação com uma base forte como a hidróxido de sódio: \mathrm{H_2SO_4} + 2\,\mathrm{NaOH} \rightarrow \mathrm{Na_2SO_4} + 2\,\mathrm{H_2O}
Nessa equação eu peguei do conhecimento químico que \mathrm{H_2SO_4} é diprótico (doa dois \mathrm{H^+}). Portanto, para \mathrm{H_2SO_4} temos n = 2.

Passo 4

Escrevendo a fórmula que vamos usar, com os símbolos bem explicados: \n
Seja \,M a molaridade (em \mathrm{mol}\cdot\mathrm{L}^{-1}) e n o número de equivalentes por mol. Então a normalidade N (em \mathrm{eq}\cdot\mathrm{L}^{-1}) é: N = M \times n.

Passo 5

Substituindo os valores do problema: \n
Temos \,M = 0{,}25\\ \mathrm{mol}\cdot\mathrm{L}^{-1} e n = 2. Portanto: N = 0{,}25 \times 2.

Passo 6

Fazendo a conta passo a passo (sem truques): \n
0{,}25 \times 2 = 0{,}50.
Logo a normalidade é \,0{,}50\\ \mathrm{eq}\cdot\mathrm{L}^{-1}. \n
Interpretando: cada litro dessa solução contém 0{,}50 equivalentes de ácido sulfúrico, o que corresponde a 0{,}25 moles de \mathrm{H_2SO_4} que liberam, no total, 0{,}50 mol de prótons \mathrm{H^+}.

Passo 7

Dica rápida para a prova (amigo que te explica): \n
  • Para ácidos monoproticos (como \mathrm{HCl}), n=1 então N=M. \n
  • Para ácidos dipróticos (como \mathrm{H_2SO_4}), n=2 então N=2M. \n
    Sempre pense quantos \mathrm{H^+} um mol da substância doa na reação ácido-base completa — esse é n.

Resposta

\,0{,}50\\ \mathrm{eq}\cdot\mathrm{L}^{-1}

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