( 1,5 pontos) Uma massa de
de uma mistura sólida contendo hidróxido de sódio (
) e impurezas não reativas é completamente dissolvida em uma quantidade mínima de água. A esta solução foram adicionados
de ácido súlfúrico
para reagir completamente com o NaOH da mistura sólida. Qual a porcentagem em massa de NaOH nesta mistura?
Passo 1
O enunciado fornece e pede o seguinte:
- Massa da mistura sólida:
. - A mistura contém hidróxido de sódio (
, massa molar ) mais impurezas não reativas. - Volume de ácido sulfúrico adicionado:
. - Concentração do ácido sulfúrico:
. - O ácido reage completamente com todo o
presente.
O que o problema pede: determinar a porcentagem em massa de
na mistura sólida.
Passo 2
Primeiro, calcular a quantidade (número de mols) de
adicionada. Conceito usado: molaridade (
) é o número de mols por litro de solução; portanto
onde
é o número de mols,
a concentração em mol·L
e
o volume em litros. Converter o volume de mL para L:
Calcular
:
Passo 3
Agora usar a estequiometria da reação entre
e
. Equação balanceada:
Interpretação:
mol de
neutraliza
mols de
. Logo o número de mols de
neutralizado é
Passo 4
Converter os mols de
para massa usando a massa molar. Fórmula:
onde
é a massa (g),
o número de mols e
a massa molar (g·mol
). Aplicando:
Explicação: isto significa que, da mistura inicial,
são de
(o restante é impureza não reativa).
Passo 5
Calcular a porcentagem em massa de
na mistura. Fórmula:
Substituindo os valores conhecidos:
Passo 6
Tratamento de algarismos significativos e arredondamento: os dados fornecidos têm quatro algarismos significativos (por exemplo
,
,
,
); portanto a resposta final será dada com quatro algarismos significativos, arredondada apropriadamente.