Um volume v de ácido clorídrico P.A. foi colocado num balão de 100 mL e o volume foi completado com água destilada. Calcule o volume v na seguinte situação:
15,00 mL da solução foram somados a 50,000 mL de NaOH 0,20000 mol / L e a solução resultante apresentou pH 3,000

Passo 1

O enunciado diz que pegamos um volume de HCl P.A. (concentração comercial de cerca de 12,0 mol/L), completamos para 100 mL e obtemos aí a nossa solução “S”. Depois tiramos 15,00 mL dessa solução S e misturamos com 50,000 mL de NaOH 0,20000 mol/L. Ao final, a mistura ficou com pH = 3,000.
Conteúdo: equilíbrio ácido-base (pH), estequiometria de neutralização e lei da diluição ( ).
O que a gente vai usar:
  • pH =
  • moles adicionados =
  • moles de iniciais na alíquota menos os moles de dão os moles de que sobraram (responsáveis pelo pH final)
  • diluição: çã

Passo 2

Primeiro, de pH = 3,000 tiramos a concentração de íons hidrogênio na solução final:
[H^+] ;=; 10^-3,000 ;=; 1,00times10^-3;mol/L
O volume total da mistura foi nH^+,sobra = [H^+]times Vtotal = 1,00times10^-3times0,06500 = 6,50times10^-5;mol ,mL L, logo os moles de que estão lá no final são

Passo 3

Calcula quantos mol de nOH^- = CNaOHtimes VNaOH = 0,20000,mol/Ltimes0,05000,L = 1,0000times10^-2;mol foram adicionados:
nH^+,,inicial - nOH^- = nH^+,,sobra Longrightarrow nH^+,,inicial = nOH^- + nH^+,,sobra = 1,00times10^-2 + 6,50times10^-5 = 1,00650times10^-2;mol
Na neutralização:

Passo 4

Esses CS = nH^+,,inicialValíquota = 1,00650times10^-20,01500 approx 0,6710;mol/L mol vieram dos 15,00 mL da solução S. Então a concentração de HCl na solução S é
í

Passo 5

Agora, essa solução S foi feita diluindo CPA;v = CS;(100 mL) Longrightarrow v = CStimes100CPA = 0,6710times10012,0 approx5,59;mL mL de HCl P.A. ( ,mol/L) em 100 mL. Pela lei da diluição:

Resposta

O volume de HCl P.A. necessário é aproximadamente 5,6 mL.

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