Em uma titulação, foram usados 25 mL de hidróxido de sódio (NaOH) a 0,2 mol/L para titular 50 mL de solução de ácido sulfúrico (H2SO4). A equação que corresponde a reação é NaOH + H2SO4 – > Na2SO4 + H2O. Determine a concentração em mol/L do ácido nessa solução:
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão tá pedindo. Temos uma titulação onde usamos 25 mL de hidróxido de sódio (NaOH) com concentração de 0,2 mol/L para titular 50 mL de uma solução de ácido sulfúrico (H₂SO₄). A reação química envolvida é:
O que queremos descobrir é a concentração do ácido sulfúrico nessa solução. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações entre as quantidades de reagentes e produtos nas reações químicas.
Passo 2
Primeiro, vamos garantir que a equação química está balanceada, ou seja, que o número de átomos de cada elemento é o mesmo nos dois lados da seta. A equação dada é:
Contando os átomos:
- Na: 1 no lado esquerdo e 2 no lado direito.
- H: 3 no lado esquerdo e 2 no lado direito.
- S: 1 em ambos os lados.
- O: 5 no lado esquerdo e 5 no lado direito.
Para balancear o sódio (Na) e o hidrogênio (H), ajustamos os coeficientes:
Agora, a equação está balanceada com 2 Na, 4 H, 1 S e 6 O em ambos os lados.
Passo 3
Agora que a equação está balanceada, vamos calcular a quantidade de mols de NaOH que usamos. A fórmula para isso é:
Dado que a concentração de NaOH é 0,2 mol/L e o volume usado é 25 mL (que é 0,025 L), temos:
Passo 4
Segundo a equação balanceada, vemos que 2 mols de NaOH reagem com 1 mol de H₂SO₄. Então, podemos usar essa relação para descobrir quantos mols de H₂SO₄ foram consumidos na reação:
Passo 5
Agora, vamos encontrar a concentração da solução de H₂SO₄. Sabemos que a concentração © é dada por:
O volume da solução de H₂SO₄ é 50 mL, que é 0,050 L. Então:
Resposta
A concentração do ácido sulfúrico (H₂SO₄) na solução é de 0,05 mol/L.