Para a titulação de 15 mL de uma solução de biftalato de potássio ( M=204,22 \mathrm{~g} \mathrm{~mol}^{-1} ) foram utilizados 4 mL de uma solução de hidróxido de sódio de concentração desconhecida. Para o preparo de 250 mL da solução de biftalato de potássio foram utilizados 2 g deste padrão primário. Determine: a) a concentração da solução de hidróxido de sódio.; b) a massa de hidróxido de sódio presente na amostra.

Passo 1

O enunciado envolve a titulação de uma alíquota de solução de biftalato de potássio (padrão primário) com NaOH desconhecido. O conteúdo é estequiometria de neutralização ácido–base e cálculo de concentração molar. Vamos:
  1. determinar a concentração da solução de biftalato de potássio preparada,
  2. calcular os mols de biftalato em 15 mL,
  3. igualar mols de NaOH aos mols de biftalato (reação 1:1),
  4. encontrar a concentração de NaOH e
  5. calcular a massa de NaOH na amostra de 4 mL.

Passo 2

Primeiro, calculamos a concentração molar da solução de biftalato de potássio. Foram dissolvidos 2{,}00\;\mathrm{g} em 250\;\mathrm{mL}. A massa molar é M=204{,}22\;\mathrm{g\,mol^{-1}}.
n_{\rm biftalato} = \frac{2{,}00\;\mathrm{g}}{204{,}22\;\mathrm{g\,mol^{-1}}} \approx 9{,}795\times10^{-3}\;\mathrm{mol}
A concentração molar C em 250{,}0\;\mathrm{mL} 0{,}250\;\mathrm{L} é
C_{\rm biftalato} = \frac{9{,}795\times10^{-3}\;\mathrm{mol}}{0{,}250\;\mathrm{L}} \approx 0{,}03918\;\mathrm{mol\,L^{-1}}

Passo 3

Em 15{,}0\;\mathrm{mL} 0{,}0150\;\mathrm{L} dessa solução, os mols de biftalato são
n_{\rm biftalato,15\,mL} = 0{,}03918\;\mathrm{mol\,L^{-1}}\times0{,}0150\;\mathrm{L} \approx 5{,}877\times10^{-4}\;\mathrm{mol}

Passo 4

A reação de neutralização é 1:1 entre biftalato de potássio e NaOH, logo
n_{\rm NaOH} = n_{\rm biftalato,15\,mL} = 5{,}877\times10^{-4}\;\mathrm{mol}
Esse número de mols foi titulado com 4{,}00\;\mathrm{mL} 0{,}00400\;\mathrm{L} de NaOH. A concentração de NaOH é
C_{\rm NaOH} = \frac{5{,}877\times10^{-4}\;\mathrm{mol}}{0{,}00400\;\mathrm{L}} \approx 0{,}1469\;\mathrm{mol\,L^{-1}}

Passo 5

Para achar a massa de NaOH presente na amostra de 4{,}00\;\mathrm{mL}, usamos a massa molar \mathrm{M_m(NaOH)}=40{,}00\;\mathrm{g\,mol^{-1}}.
m_{\rm NaOH} = n_{\rm NaOH}\times40{,}00\;\mathrm{g\,mol^{-1}} =5{,}877\times10^{-4}\;\mathrm{mol}\times40{,}00\;\mathrm{g\,mol^{-1}} \approx 0{,}02351\;\mathrm{g}

Resposta

a) C_{\rm NaOH} \approx 0{,}147\;\mathrm{mol\,L^{-1}}
b) m_{\rm NaOH} \approx 0{,}0235\;\mathrm{g}

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