Para a padronização de uma solução de ácido clorídrico ( HCl ) 0,10 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} foi pesada no erlenmeyer, em triplicata, a massa de 0,0375 \mathrm{~g} do padrão primário carbonato de sódio \left(\mathrm{Na}_{2} \mathrm{CO}_{3}\right). Os volumes gastos da solução ácida para a titulação foram 10,0; 11,3 e 9,0 \mathrm{~mL}. Calcule a concentração da solução preparada.
Equação da reação: 2 \mathrm{HCl}+\mathrm{Na}_{2} \mathrm{CO}_{3} \rightarrow 2 \mathrm{NaCl}+\mathrm{CO}_{2}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}

Passo 1

O enunciado fornece que pesamos 0,0375 g de \mathrm{Na_2CO_3} (padrão primário) e titulamos com \mathrm{HCl}, obtendo volumes de 10,0, 11,3 e 9,0 mL. A reação de neutralização é
2\,\mathrm{HCl} + \mathrm{Na_2CO_3} \to 2\,\mathrm{NaCl} + \mathrm{CO_2} + \mathrm{H_2O}
Queremos a concentração da solução de \mathrm{HCl}.

Passo 2

Calculamos o número de mols de \mathrm{Na_2CO_3} usando
n_{\mathrm{Na_2CO_3}}=\frac{m}{M_m}
onde m=0,0375 g e M_m(\mathrm{Na_2CO_3})=106,0 g\cdot mol ^{-1}.
n_{\mathrm{Na_2CO_3}}=\frac{0,0375}{106,0}\approx3,54\times10^{-4}\text{ mol}

Passo 3

Pela estequiometria, cada mol de \mathrm{Na_2CO_3} consome 2 mol de \mathrm{HCl}:
n_{\mathrm{HCl}}=2\,n_{\mathrm{Na_2CO_3}}=2\times3,54\times10^{-4}\approx7,08\times10^{-4}\text{ mol}
O volume médio de titulante é
\bar V=\frac{10,0+11,3+9,0}{3}=10,1\text{ mL}=0,0101\text{ L}

Passo 4

A concentração da \mathrm{HCl} vem de
C=\frac{n_{\mathrm{HCl}}}{\bar V}
Logo,
C=\frac{7,08\times10^{-4}}{0,0101}\approx0,0700\text{ mol\cdotL}^{-1}

Resposta

A concentração da solução de \mathrm{HCl} padronizada é aproximadamente 0,0700\text{ mol\cdotL}^{-1}.

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