- Tem-se uma solução de HCl contendo
de HCl. Retirou-se 150 mL dessa solução a tratou-se com uma amostra de calcário pesando
. A solução ainda ácida exigiu 40 mL de solução
de NaOH. Qual a grau de pureza da amostra? RTA:50%
Passo 1
Vou organizar claramente o que o enunciado dá e o que pede.
Dados fornecidos:
- A solução de HCl tem concentração em massa
. - Foi retirada uma alíquota de
dessa solução, isto é . - A amostra de calcário pesou
. - Após reagir com o calcário, a solução permaneceu ácida e precisou de
de solução de NaOH para ficar neutra. Ou seja, e . - Constantes que vamos usar (valores usuais de massas molares):
-
. -
.
-
O que o enunciado pede:
- Determinar o grau de pureza (em %) da amostra de
de calcário, ou seja, a percentagem em massa de presente nessa amostra.
Passo 2
Calcular a massa de HCl presente na alíquota de
.
A relação é simples: massa
concentração (em massa por volume)
volume. Em fórmulas:
Fazendo a conta:
Portanto a alíquota continha
de HCl.
Passo 3
Converter essa massa de HCl em número de mols.
Usamos a definição de mol:
, onde
é número de mols,
a massa e
a massa molar.
(Observação numérica:
, por isso
é consistente.)
Passo 4
Calcular os mols de NaOH usados na titulação do excesso de ácido.
A relação é
, com
concentração molar e
volume em litros:
Como a reação entre NaOH e HCl é 1:1 (
), esses
de NaOH consumiram exatamente
de HCl que restavam após a reação com o calcário.
Passo 5
Determinar quantos mols de HCl foram consumidos pelo calcário.
A quantidade inicial de HCl era
. Depois da reação com o calcário sobrou ácido que foi titulado por NaOH; esses restantes corresponderam a
. Logo os mols de HCl que reagiram com o calcário são:
Passo 6
Relacionar a estequiometria da reação entre
e HCl para encontrar os mols de
reagidos.
Escrevendo a reação:
Da equação, 1 mol de
consome 2 mol de HCl. Então:
Passo 7
Calcular a massa de
que efetivamente reagiu (ou seja, que estava presente na amostra e reagiu).
Usando
:
Portanto aproximadamente
de
da amostra reagiram.
Passo 8
Calcular o grau de pureza da amostra como porcentagem em massa de
.
Definição:
Substituindo:
Arredondando razoavelmente obtemos
, que concorre com a resposta indicada.