Qual o volume de uma solução de ácido nítrico (
)
necessário para neutralizar completamente 50 mL de uma solução de hidróxido de alumínio
M ?
Passo 1
O que o enunciado dá e o que pede (vou listar direitinho para você se organizar):
-
Dados do reagente que será neutralizado:
- Volume de
: . - Concentração da solução de
: .
- Volume de
-
Dados do reagente titulante (ácido):
- Concentração da solução de
: .
- Concentração da solução de
-
Pergunta:
- Qual o volume da solução de
necessário para neutralizar completamente da solução de ?
- Qual o volume da solução de
Passo 2
Entendendo o conceito e a reação química (aula rápida e prática): o que significa neutralizar aqui?
- Neutralizar significa que os íons
da base reagem com os íons do ácido para formar água. O sal resultante contém o cátion do metal ( ) e o ânion do ácido ( ). - Primeiro passo: escrever a equação iônica balanceada para a reação entre
e . Em solução aquosa, fornece . A equação global de neutralização é:
- Interpretação: cada mol de
reage com mols de . Então a relação estequiométrica é:
Isso é crucial: para cada mol de base, precisamos de três vezes mais mols de ácido.
Passo 3
Lembrando o conceito de molaridade e como usar: molaridade
é número de mols por litro. A relação prática é:
onde
é número de mols,
é molaridade e
é volume em litros.
Agora calculamos os mols de
que temos:
- Converter
para litros:
- Aplicar
com e :
Explicando devagar: isso significa que na amostra de
há
mols de
.
Passo 4
Usar a estequiometria para achar quantos mols de
são necessários.
Da equação balanceada vimos que para cada mol de
precisamos de
mols de
. Então:
Interpretação: precisamos de
mols de
para consumir totalmente a base dada.
Passo 5
Converter os mols de
em volume da solução
.
Usamos de novo
e isolamos
:
Substituindo
e
:
Converter para mililitros:
Passo 6
Verificação rápida e comentário motivador:
- Fizemos a conta passo a passo: calculamos mols da base, aplicamos a relação estequiométrica
e usamos molaridade para achar o volume do ácido. As contas são simples e tudo fecha: o volume necessário de é . - Resultado simpático: curiosamente deu o mesmo volume que a base porque a concentração do ácido é três vezes a da base (
vs ) e stoquiometricamente também precisa de três vezes mais mols. Então volumes iguais aparecem.