2- Uma solução de
foi preparada da seguinte maneira: mediu-se
do ácido concentrado (
, pureza
) e diluiu-se para 1000 mL com água. Uma alíquota desta solução foi titulada com
e gastou-se na titulação 20 mL da base. Qual o volume da alíquota usada e a concentração do ácido? R-10 mL e 0,1
Passo 1
O que o enunciado pede:
- Qual o volume da alíquota usada na titulação?
- Qual a concentração (molaridade) da solução de
preparada?
Dados fornecidos:
- Volume do ácido concentrado usado:
. - Densidade do ácido concentrado:
. - Pureza do ácido concentrado:
. - Diluiu-se esse volume até
(1,000 L). - Titulação com
de concentração . - Volume de
gasto na titulação: .
Passo 2
Primeiro vamos transformar unidades e calcular a massa de solução concentrada retirada.
- Converter
para litros:
- Usar a definição de densidade (
) para obter a massa da solução:
Calculemos:
Converter para gramas:
Passo 3
Agora aplicamos a pureza para achar a massa de
pura presente:
Explicação rápida: pureza
significa que
da massa da solução é
.
Passo 4
Transformar a massa de
em mols usando a massa molar.
- Massa molar aproximada de
: . - Número de mols:
Breve lembrete: “mol” é a unidade que conta partículas; dividir massa pela massa molar dá quantos mols temos.
Passo 5
A solução final foi preparada diluindo tudo para
(
). A molaridade (concentração) é:
Arredondando de forma prática para a prova (e consistente com algarismos significativos), temos
.
Passo 6
Agora vamos usar a titulação para encontrar o volume da alíquota. Primeiro calculemos os mols de
usados:
- Converter
para litros: . - Mols de
:
Explicação: multiplicar concentração pelo volume (em litros) dá número de mols.
Passo 7
Usar a estequiometria da reação ácido-base. A neutralização entre
e
é:
Isto significa que cada mol de
consome
mols de
. Então os mols de
presentes na alíquota valem:
Explicação: divide-se porque a razão estequiométrica é
.
Passo 8
Finalmente, o volume da alíquota é o volume que contém
de
na solução de concentração
:
Converter para mililitros:
Observação sobre arredondamento: dado o contexto experimental e os algarismos significativos dos dados,
é o valor correto a reportar; a concentração fica
(ou, com um algarismo significativo normalizado,
).