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:
da solução foram somados a
de
e a solução resultante apresentou pH
.
Passo 1
Então, a questão diz o seguinte: você pega um volume desconhecido v de ácido clorídrico (reagente “P.A.”), coloca num balão volumétrico de 100 mL e completa até essa marca com água. Depois, você usa 20,00 mL dessa solução de HCl pra misturar com 50,00 mL de NaOH 0,20 mol/L. O pH final deu 7,00, ou seja, tudo ficou neutro (ponto de equivalência).
Matéria envolvida: estequiometria de reações ácido–base e a equação de diluição (C₁·V₁ = C₂·V₂).
Vamos precisar:
Matéria envolvida: estequiometria de reações ácido–base e a equação de diluição (C₁·V₁ = C₂·V₂).
Vamos precisar:
- Calcular moles de NaOH que entraram na mistura.
- Igualar esses moles aos de HCl consumidos (equivalência).
- Determinar a concentração final (C₂) da solução de HCl.
- Usar C₁·V₁ = C₂·V₂ para achar v.
Passo 2
Calcular moles de NaOH que foram colocados:
Como concentração C(NaOH) = 0,20 mol/L e volume V(NaOH) = 50,00 mL = 0,05000 L,
moles NaOH = C·V = 0,20 mol/L · 0,05000 L = 0,01000 mol.
Como concentração C(NaOH) = 0,20 mol/L e volume V(NaOH) = 50,00 mL = 0,05000 L,
moles NaOH = C·V = 0,20 mol/L · 0,05000 L = 0,01000 mol.
Passo 3
No ponto de equivalência (pH 7), moles de HCl consumidos = moles de NaOH adicionados.
Logo, moles de HCl em 20,00 mL da solução são 0,01000 mol.
Logo, moles de HCl em 20,00 mL da solução são 0,01000 mol.
Passo 4
Agora achamos a concentração C₂ da solução de HCl no balão:
C₂ = (moles de HCl) / (volume dessa alíquota) = 0,01000 mol / 0,02000 L = 0,50 mol/L.
C₂ = (moles de HCl) / (volume dessa alíquota) = 0,01000 mol / 0,02000 L = 0,50 mol/L.
Passo 5
Finalmente, usamos a equação de diluição para ligar a concentração do ácido “P.A.” (C₁) com o volume v que retiramos dele e a solução resultante de 100 mL a 0,50 mol/L:
C₁·v = C₂·100 mL
⇒ v = (C₂·100 mL) / C₁
⇒ v = (0,50 mol/L · 100 mL) / C₁
C₁·v = C₂·100 mL
⇒ v = (C₂·100 mL) / C₁
⇒ v = (0,50 mol/L · 100 mL) / C₁
Resposta
v = (0,50 · 100) / C₁ [mL of ácido P.A.],
onde C₁ é a concentração do ácido clorídrico P.A. utilizado.
onde C₁ é a concentração do ácido clorídrico P.A. utilizado.