Uma solução de HCl é padronizada pela titulação de
do padrão primário tris(hidroximetil)aminometano. Se
são exigidos para a titulação, qual a concentração molar do ácido?
Passo 1
O enunciado dá uma amostra do padrão primário tris(hidroximetil)aminometano com massa
e informa que foram necessários
da solução de HCl para titular essa amostra. A pergunta é: qual a concentração molar da solução de HCl?
Informações relevantes (explicitadas):
Passo 2
Entender o que acontece quimicamente e a relação estequiométrica é essencial. O tris (tris(hidroximetil)aminometano) tem fórmula molecular
. Essa molécula tem um grupo amina
que aceita um próton de um ácido forte como HCl numa razão de 1 mol de tris para 1 mol de HCl. Ou seja, a reação é 1:1 em mols:
portanto os mols de HCl consumidos são iguais aos mols de tris titulados. Isso nos permite calcular a molaridade do HCl a partir dos mols de tris e do volume de HCl usado.
Passo 3
Vamos calcular a massa molar do tris somando as massas atômicas dos átomos da fórmula
. Usarei valores típicos de massas atômicas:
Somando:
Passo 4
Com a massa molar, calculamos os mols de tris presentes na amostra usando a relação básica:
Substituindo os valores:
Expliquei cada símbolo:
é o número de mols,
é a massa em gramas e
é a massa molar em
.
Passo 5
Pela estequiometria 1:1, os mols de HCl consumidos na titulação são iguais aos mols de tris titulados:
Passo 6
A molaridade
(ou
) da solução de HCl é definida como mols de soluto por litro de solução:
Aqui
e
. Então
Mostrei a conversão de mL para L (dividindo por
) e usei a divisão direta para obter a molaridade.
Passo 7
Agora ajuste para algarismos significativos de acordo com os dados fornecidos (massa
tem 4 algarismos significativos; volume
tem 4 algarismos significativos). Portanto a concentração final deve ser dada com 4 algarismos significativos:
Boa! Você padronizou a solução e obteve a molaridade. Tá indo bem — respira, repete os passos em voz alta uma vez e memoriza: calcular massa molar, converter massa em mols, usar estequiometria, dividir por volume em litros.