Você tem três frascos, cada um contendo uma solução ácida, e as instruções para preparar as soluções são as seguintes:
Frasco 1: Contém uma solução concentrada de ácido clorídrico (HCl). Não se sabe a concentração exata dessa solução.
Frasco 2: A partir do Frasco 1, retire 25 mL da solução e transfira para o Frasco 2. Em seguida, adicione 75 mL de água destilada ao Frasco 2, formando um volume final de 100 mL .
Frasco 3: A partir do Frasco 2, retire 50 mL da solução e transfira para o Frasco 3. Em seguida, adicione 50 mL de água destilada ao Frasco 3, formando um volume final de 100 mL .
Após preparar as soluções, o Frasco 3 foi titulado com uma solução de hidróxido de sódio
. Foram necessários 40 mL dessa solução de NaOH para neutralizar completamente a solução no Frasco 3.
a) Determine o pH das soluções nos Frascos 1, 2 e 3.
b) Calcule a concentração de HCl no Frasco 1.
c) Qual foi a quantidade de NaOH utilizada para neutralizar a solução no Frasco 3, em mols?
Frasco 1: Contém uma solução concentrada de ácido clorídrico (HCl). Não se sabe a concentração exata dessa solução.
Frasco 2: A partir do Frasco 1, retire 25 mL da solução e transfira para o Frasco 2. Em seguida, adicione 75 mL de água destilada ao Frasco 2, formando um volume final de 100 mL .
Frasco 3: A partir do Frasco 2, retire 50 mL da solução e transfira para o Frasco 3. Em seguida, adicione 50 mL de água destilada ao Frasco 3, formando um volume final de 100 mL .
Após preparar as soluções, o Frasco 3 foi titulado com uma solução de hidróxido de sódio
a) Determine o pH das soluções nos Frascos 1, 2 e 3.
b) Calcule a concentração de HCl no Frasco 1.
c) Qual foi a quantidade de NaOH utilizada para neutralizar a solução no Frasco 3, em mols?
Passo 1
O enunciado descreve uma solução de ácido clorídrico (HCl) de concentração desconhecida no Frasco 1, da qual se fazem duas diluições sucessivas para obter os Frascos 2 e 3. Depois, a solução do Frasco 3 é titulada com NaOH 0,1 mol/L, consumindo 40 mL.
Para resolver, vamos usar dois conceitos principais:
Para resolver, vamos usar dois conceitos principais:
- Diluição: na diluição de uma solução, vale
. - Titulação ácido-base: para HCl (ácido forte) e NaOH (base forte), as quantidades em mols reagem na proporção 1:1, ou seja,
.
Passo 2
Determine as concentrações em função de
(concentração do Frasco 1):
- Frasco 2: retira-se
mL de Frasco 1 e leva-se a mL.
Logo,
- Frasco 3: retira-se
mL de Frasco 2 e leva-se a mL.
Logo,
Passo 3
Calcule a quantidade de NaOH usada e, por este valor, os mols de HCl em Frasco 3:
- Volume de NaOH:
mL L. - Concentração de NaOH:
mol/L. - Mols de NaOH consumidos:
Na reação 1:1,
mol.
Passo 4
Calcule
numericamente e volte em
e
:
- Concentração em Frasco 3:
- Como
, temos
- Então
Passo 5
Calcule o pH de cada frasco, lembrando que para ácido forte
concentração de HCl e
:
- Frasco 1:
M
- Frasco 2:
M
- Frasco 3:
M
Resposta
a) pH
, pH
, pH
.
b) Concentração de HCl no Frasco 1: mol/L.
c) Mols de NaOH usados: mol.
b) Concentração de HCl no Frasco 1:
c) Mols de NaOH usados: