(Fac. Albert Einstein - Medicina 2016)
Para determinar a pureza de uma amostra de ácido sulfúrico (H2SO4), uma analista dissolveu 14,0 g do ácido em água até obter 100 mL de solução. A analista separou 10,0mL dessa solução e realizou a titulação, utilizando fenolftaleína como indicador. A neutralização dessa alíquota foi obtida após a adição de 40,0 mL de uma solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH) de concentração 0,5 mol.L-1.
O teor de pureza da amostra de ácido sulfúrico analisado é, aproximadamente,
18,0%
50,0%
70,0%
90,0%
Gabarito:
70,0%
1. Montando a equação química.
Nessa questão a reação química balanceada é:
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
2. Determinando quem é o titulante e quem é o titulado da questão.
Na grande maioria das vezes, em questões de titulação é fornecido o volume e a concentração do titulante, e o volume do titulado.
Nessa questão, o titulado é o H2SO4, que foram utilizados 10mL de uma solução. Essa solução foi preparada com 14g do ácido e 100mL de água.
O titulante é o NaOH, que foram utilizados 40mL de uma solução 0,5 mol.L-1.
3. O próximo passo é encontrar qual foi a quantidade de matéria utilizada do TITULANTE. Para isso é feito uma uma regra de três com as informações fornecidas de volume e concentração molar.
0,5mol --------- 1000mL
X mol ---------- 40mL
X = 0,02mol de NaOH
4. Nesse ponto, já foi encontrado a quantidade de matéria de base que reagiu com o ácido. Com a proporção estequiométrica, é possível encontrar quantos mol de ácido reagiriam com essa quantidade de matéria de base.
Pela proporção: 1 mol de H2SO4 : 2 mol de NaOH. Então, 0,02mol de NaOH : 0,01mol de H2SO4
Então, no volume de 10mL de ácido, estão presentes 0,01mol de H2SO4.
5. A questão tá pedindo a pureza, então, é necessário saber qual a quantidade de matéria que deveria estar presente na solução de ácido. Ela foi preparada com 14g de ácido, e a massa molar do ácido é de 98g. Então:
1mol de H2SO4 ---------- 98g
X mol de H2SO4 --------- 14g
X = 0,14mol de H2SO4
Esse volume estava presente em 100mL de água, então em 10mL (que foi utilizado na titulação), vamos ter:
0,14 mol de H2SO4 ------- 100mL
Y mol de H2SO4 ----------- 10mL
Y = 0,014mol de H2SO4 deveria estar presente na solução, considerando 100% de pureza. Porém, já foi calculado que estavam presentes na solução 0,01mol de H2SO4. Portanto,, é preciso calcular quantos % equivale isso.
0,014mol ---- 100%
0,01 mol ----- Z
Z = 71%
Gabarito: letra C