Exercícios Resolvidos de Teoria de Arrhenius

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Enunciado

Qual é o volume de solução de H 2 S O 4 0,0142   m o l . L - 1 que deverá reagir completamente com uma mistura de 125   m L de solução aquosa de N a O H   0,106   m o l . L - 1 com 145   m L de uma solução aquosa de B a ( O H ) 2   0,0654   m o l . L - 1 ?

Passo 1

Essa questão envolve neutralização e estequiometria né?

A gente vai começar calculando o número de mols de N a O H   e   B a ( O H ) 2 presentes.

Calculado isso, vamos ver quanto mols de H 2 S O 4 precisamos para reagir completamente, ou seja, em uma neutralização total, com nossas bases.

Com isso, calculamos o volume de ácido necessário.

Precisamos prestar uma atenção especial no fato de que o hidróxido de sódio tem apenas uma hidroxila por mol, enquanto o hidróxido de bário tem duas e o ácido sulfúrico produz dois hidrônios ( H 3 O + ) por mol.

Passo 2

Bora lá. Quantos mols de N a O H a gente tem em 125   m L de uma solução que tem 0,106 mols de N a O H por litro de solução?

Regra de três:

x = 0,106   .   0,125 = 0,01325   m o l = 1,325 . 10 - 2   m o l

Então temos 1,325 . 10 - 2   m o l s de N a O H .

Passo 3

Agora vamos calcular quantos mols de B a ( O H ) 2 a gente tem em 145   m L de solução, se em 1 litro a gente tem 0,0654   m o l s .

x = 0,0654   .   0,145 = 9,483 . 10 - 3 m o l

Então temos 9,483.1 0 - 3   m o l s de B a ( O H ) 2 . Mas o que a gente vai neutralizar são os O H - . E cada mol de B a ( O H ) 2 tem dois mols de O H - , certo? Então teremos 1,897.10 - 2   m o l s de O H - oriundos do hidróxido de bário pra neutralizar.

2   .   9,483.1 0 - 3 = 1,897.10 - 2

Passo 4

A quantidade de H + que vamos precisar pra neutralizar essas hidroxilas é igual a soma das hidroxilas do N a O H com as hidroxilas do B a ( O H ) 2 .

t o t a l   d e   h i d r o x i l a s = 1,325.1 0 - 2 + 1,897.1 0 - 2 = 3,222.1 0 - 2   m o l

Beleza! Então precisamos de 3,222.1 0 - 2 mols de H + . Como cada mol de ácido sulfúrico tem dois mols de H + , a quantidade de ácido sulfúrico requerida será:

3,222.1 0 - 2 2 = 1,611.1 0 - 2   m o l s   d e   H 2 S O 4

Passo 5

Por (mais uma) regra de três, vamos calcular quantos m L da solução de H 2 S O 4 vamos utilizar pra ter 1,611.1 0 - 2   m o l s   d e   H 2 S O 4 .

Como a concentração da solução de ácido sulfúrico é dada como 0,0142   m o l . L - 1 , sabemos que em 1 litro de solução temos 0,0142 mols e o volume requerido para termos 1,611.1 0 - 2   m o l s   d e   H 2 S O 4 será:

0,0142   .   x = 1,000   .   0,01611

x = 0,01611 0,0142 = 1,1345   l i t r o s

Então pra neutralização total de 125 mL da solução de N a O H mais 145 mL da solução de B a ( O H ) 2 , vamos precisar de 1,1345 litros da solução de H 2 S O 4 , com suas respectivas concentrações.

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Resposta

1,1345 L