1. Quantas gramas de \mathrm{NaOH}(\mathrm{s}) devem ser adicionados a 100 mL de solução 0,05 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} de \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} para que a sua concentração molar se reduza a 0,030 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} ? Admita que não há alteração de volume pela adição da base. RTA:0,16g

Passo 1

Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que pede, para não perder o foco:
  • Dado: volume da solução de ácido sulfúrico V=0,100\\ \text{L} (peguei 100\\ \text{mL}=0,100\\ \text{L}).
  • Dado: concentração inicial de \mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4 é C_i=0,05\\ \mathrm{mol}\!/\!\mathrm{L}.
  • Dado: concentração final desejada de \mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4 é C_f=0,030\\ \mathrm{mol}\!/\!\mathrm{L}.
  • Pedido: massa de \mathrm{NaOH}(\mathrm{s}) que deve ser adicionada, supondo que o volume não muda ao adicionar a base.

Passo 2

Conceito básico que vamos usar: a relação entre número de mols, concentração e volume é
n = C \, V
onde n é o número de mols (em mol), C é a concentração molar (em \mathrm{mol}\!/\!\mathrm{L}) e V é o volume (em L). Vou calcular o número de mols de \mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4 inicialmente presente.

Passo 3

Cálculo dos mols iniciais de \mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4:
n_i = C_i \, V = 0,05 \cdot 0,100 = 0,005\\ \text{mol}

Passo 4

Cálculo dos mols finais desejados de \mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4:
n_f = C_f \, V = 0,030 \cdot 0,100 = 0,003\\ \text{mol}

Passo 5

Mols de \mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4 que precisam ser consumidos pela reação (neutralização):
\Delta n = n_i - n_f = 0,005 - 0,003 = 0,002\\ \text{mol}

Passo 6

Equação química balanceada da neutralização entre ácido sulfúrico e hidróxido de sódio:
\mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4 + 2\,\mathrm{NaOH} \longrightarrow \mathrm{Na}_2\mathrm{SO}_4 + 2\,\mathrm{H}_2\mathrm{O}
Da estequiometria: cada mol de \mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4 consome 2 mols de \mathrm{NaOH}. Portanto, os mols de \mathrm{NaOH} necessários são
n_{\mathrm{NaOH}} = 2 \cdot \Delta n = 2 \cdot 0,002 = 0,004\\ \text{mol}

Passo 7

Agora converto os mols de \mathrm{NaOH} em massa. A massa molar aproximada de \mathrm{NaOH} é obtida somando massas atômicas inteiras: \mathrm{Na}=23, \mathrm{O}=16, \mathrm{H}=1, logo
M_{\mathrm{NaOH}} = 23 + 16 + 1 = 40\\ \mathrm{g}\!/\!\mathrm{mol}
A massa requerida é dada por m = n \cdot M, portanto
m = 0,004 \cdot 40

Resposta

0,16\\ \text{g}

Exercícios relacionados