Questão 7. John derramou um pouco de ácido sulfúrico em uma bancada do laboratório. Podese neutralizar o ácido jogando bicarbonato de sódio sobre ele e, em seguida, enxugando a solução resultante. O bicarbonato de sódio reage com o ácido sulfúrico da seguinte maneira:
2 NaHCO3(aq)+H2 SO4(aq) Na2 SO4(aq)+2 H2 O(l)+2 CO2(g)
O bicarbonato de sódio é adicionado até que a efervescência causada pela formação do CO2(g) pare. Se 27 mL de H2 SO4(aq) a 6,0 mol L^-1 foram derramados, qual a massa mínima de NaHCO3(aq) deve ser adicionada para neutralizar o ácido?

Passo 1

O enunciado nos dá que foram derramados 27 mL de H2SO4 com concentração de 6,0 mol L ^-1 e que a reação de neutralização é
2,NaHCO3(aq) + H2SO4(aq) Na2SO4(aq) + 2,H2O(l) + 2,CO2(g)
O que precisamos fazer é:
– calcular quantos mols de H2SO4 houve;
– usar a proporção estequiométrica para obter os mols de NaHCO3 necessários;
– converter esses mols em massa usando a massa molar do bicarbonato de sódio.

Passo 2

Calcular o número de mols de H2SO4. Como
n(H2SO4) = C times V
temos
n(H2SO4) = 6,0;mol,L^-1 times 0,027;L = 0,162;mol

Passo 3

Usar a estequiometria da reação. Para cada 1 mol de H2SO4 são consumidos 2 mol de NaHCO3. Portanto,
n(NaHCO3) = 2 times n(H2SO4) = 2 times 0,162;mol = 0,324;mol

Passo 4

Calcular a massa de NaHCO3. A massa molar do bicarbonato de sódio é
M(NaHCO3) = 23 + 1 + 12 + 3times16 = 84,0;g,mol^-1
Logo, a massa mínima necessária é
m = n times M = 0,324;mol times 84,0;g,mol^-1 = 27,2;g
Arredondando para dois algarismos significativos (coerente com os dados), temos 27 g.

Resposta

A massa mínima de NaHCO3 a ser adicionada é aproximadamente 27 g.

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