QUESTÃO ESPERIMENTAL 2 (1.0 pontos):
a) Descreva os procedimentos experimentais de como você prepararia uma solução de hidróxido de sódio, 0,100 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} utilizando um balão volumétrico de 50 mL .
b) Supondo que você gastou 10,2 \mathrm{~mL} da solução de \mathrm{NaOH} 0,100 \mathrm{M} para titular uma solução aquosa contendo 0,220 \mathrm{~g} de biftalato de potássio ( \mathrm{C}_{8} \mathrm{H}_{5} \mathrm{KO}_{4}, \mathrm{MM}=204,2 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}^{-1}) na presença de uma pequena quantidade de fenolftaleína, determine a concentração real de NaOH .

Passo 1

O enunciado pede duas coisas:
  1. Como preparar, em um balão volumétrico de 50 mL, uma solução de hidróxido de sódio de \,0,100\\ \mathrm{mol/L}.
  2. A partir de uma titulação em que 10,2\\ \mathrm{mL} dessa solução titulam 0,220\\ \mathrm{g} de biftalato de potássio \bigl(\mathrm{C}_{8}\mathrm{H}_{5}\mathrm{KO}_{4},\,\mathrm{MM}=204,2\\ \mathrm{g/mol}\bigr), calcular a concentração real de NaOH.

Passo 2

Calcular a massa de NaOH necessária e preparar a solução:
  1. Calcular o número de mols de NaOH desejados:
n = C \times V = 0,100\\ \mathrm{mol/L} \times 0,050\\ \mathrm{L} = 0,0050\\ \mathrm{mol}.
  1. Calcular a massa de NaOH (MM =40,00 g/mol):
m = n \times \mathrm{MM} = 0,0050\\ \mathrm{mol} \times 40,00\\ \mathrm{g/mol} = 0,200\\ \mathrm{g}.
  1. Procedimento experimental:
    a) Pesar cerca de 0,200\\ \mathrm{g} de hidróxido de sódio em balança analítica (atentar para a higroscopicidade).
    b) Transferir o NaOH para um béquer contendo água destilada e dissolver completamente.
    c) Transferir a solução quantitativamente para o balão volumétrico de 50 mL, completar o volume até a marca com água destilada e homogeneizar.

Passo 3

Determinar a quantidade de matéria de biftalato de potássio e usar a estequiometria da reação com NaOH (1:1):
  1. Calcular n_{\mathrm{KHP}}:
n_{\mathrm{KHP}} = \frac{0,220\\ \mathrm{g}}{204,2\\ \mathrm{g/mol}} = 0,001077\\ \mathrm{mol}.
  1. Na reação
\mathrm{C}_{8}\mathrm{H}_{5}\mathrm{KO}_{4} + \mathrm{NaOH} \longrightarrow \text{produto neutro},
1 mol de KHP consome 1 mol de NaOH. Logo
n_{\mathrm{NaOH}} = n_{\mathrm{KHP}} = 0,001077\\ \mathrm{mol}.

Passo 4

Calcular a concentração real de NaOH a partir do volume gasto na titulação:
  1. Converter volume de NaOH para litros:
V_{\mathrm{NaOH}} = 10,2\\ \mathrm{mL} = 0,0102\\ \mathrm{L}.
  1. Concentração real:
C_{\mathrm{real}} = \frac{n_{\mathrm{NaOH}}}{V_{\mathrm{NaOH}}} = \frac{0,001077\\ \mathrm{mol}}{0,0102\\ \mathrm{L}} = 0,1056\\ \mathrm{mol/L}.

Resposta

A concentração real da solução de NaOH é aproximadamente
0,106\\ \mathrm{mol/L}.

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