Quimica Feltre - Vol 2-061-063

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47Capítulo 1 • SOLUÇÕES
o indicador mudar de cor (viragem do indicador), fechamos rapidamente a torneira e lemos, na
bureta, o volume escoado da solução titulante de HCl (nesse instante, teremos chegado ao ponto
final ou ponto de equivalência da titulação).
f) a partir do volume escoado da bureta, podemos calcular a quantidade (ou concentração) do NaOH
existente na solução-problema; vamos supor que, em nosso exemplo, tenham escoado 10 mL da
solução 0,2 molar de HCl; acompanhe o resumo da volumetria dado abaixo e verifique que os
cálculos vão seguir o caminho inverso das operações efetuadas no laboratório.
Cálculos (feitos de trás para diante)
• Em VI (no esquema ao lado), temos 10 mL de HCl 0,2 molar,
que contêm:
n % MV % 0,2 " 0,010
n % 0,002 mol de HCl
• Em V, temos:
HCl " NaOH NaCl " H2O
1 mol 1 mol
0,002 x
x % 0,002 mol de NaOH
• Em IV, temos:
se em 50 mL (alíquota) há 0,002 mol de NaOH
em 250 mL (amostra) haverá y
y % 0,010 mol de NaOH
• Em III, II e I, continua havendo 0,010 mol de NaOH, pois
nessas etapas houve apenas adição de água;
• Assim sendo, em I, podemos calcular:
• Finalmente, considerando que a massa do NaOH impuro é de
0,5 g (dado do problema), temos:
1 mol de NaOH 40 g de NaOH
0,010 mol z
z % 0,4 g de NaOH
0,5 g de NaOH impuro 100%
0,4 g de NaOH puro P
P % 80% de pureza
Finalizando, dizemos que:
Volumetria é o processo pelo qual determinamos a concentração de uma solução (ou a
quantidade de soluto nela existente) pela medição do volume de uma segunda solução, de
concentração já conhecida (solução titulante), que reage com a primeira.
A volumetria é muito empregada nos laboratórios e nas indústrias químicas. Nas indústrias, ela é
aplicada no controle da pureza das matérias-primas e dos produtos fabricados, bem como no
monitoramento das operações intermediárias. Em certas indústrias de alimentos, por exemplo, as bata-
tas são descascadas mergulhando-as por um certo tempo em uma solução de NaOH, cuja concentração
deve ser mantida entre 3 e 6 mol/L (essa operação visa facilitar a posterior remoção das cascas, por meio
de escovas rotativas). Nesse processo, o controle da concentração da solução de NaOH é feito, com
freqüência e rapidez, por meio de titulações com soluções ácidas.
Resumo da volumetria
Substância-
problema
Alíquota
indicador
Mede-se o volume de solução titulante
necessário para reagir totalmente com
a substância-problema (foram gastos
10 mL de HCl 0,2 molar)
Pesagem
Solubilização
Elevação a volume
conhecido (com o
balão volumétrico)
Retirada de
alíquota (com
a pipeta)
Titulação
(com a bureta)
Solução
remanescente
(NaOH impuro)(I)
(0,5 g de NaOH impuro)
(NaOH em solução)
( )NaOH em50 mL desolução
(III)
(IV)
(V)
(II)
(VI)
( )NaOH em 250 mLde solução
Amostra
em solução
Amostra em
volume
conhecido
de solução
Amostra
pesada
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Exercício resolvido
157 Qual é a molaridade de uma solução de hidróxido de sódio, sabendo-se que 50 mL dessa solução reagem completa-
mente com 15 mL de HCl 2 molar?
Resolução
Nos 15 mL de HCl 2 molar, existem:
Por cálculo estequiométrico, temos:
HCl " NaOH NaCl " H2O
1 mol 1 mol
0,030 mol y
y % 0,030 mol de NaOH
Este 0,030 mol de NaOH está presente em 50 mL de solução; assim, concluímos:
Resolução resumida
Temos: n % MV % 2 " 0,015 ⇒ n % 0,030 mol de HCl.
Basta olhar para a equação para ver que 1 mol de HCl reage com 1 mol de NaOH; conseqüentemente, neste problema
irá reagir 0,030 mol de NaOH (que está em 50 mL de solução). Sua molaridade, portanto, será:
M M0,030
0,050
0,6 mol/L% % %n
V
⇒
em 50 mL há 0,030 mol de NaOH
em 1.000 mL M
M % 0,6 mol/L
ATIVIDADES PRÁTICAS
1 L % 1.000 mL 2 mol de HCl
15 mL x
x % 0,030 mol de HCl
ATENÇÃO: Para evitar acidentes, os materiais marca-
dos com asterisco (*) devem ser preparados em so-
lução bastante diluída e MANUSEADOS EXCLUSI-
VAMENTE PELO PROFESSOR, pois, mesmo diluídos
e em pequena quantidade, são corrosivos, causam
queimaduras e irritam a pele e os olhos. Alguns deles
desprendem vapores irritantes e tóxicos.
Nenhum dos reagentes deve entrar em contato com
a pele, a boca e os olhos, nem deve ser aproximado
do nariz.
Óculos de segurança, luvas e aventais protetores
são altamente recomendados.
Materiais
• 1 funil de vidro • 1 filtro de papel • 1 suporte com has-
te • 1 argola, com mufla, para funil • 1 garra, com mufla,
para bureta • 1 béquer de 100 mL • 1 pipeta volumétrica
de 5 mL • 1 proveta de 50 mL • 1 erlenmeyer de 200 mL
• 1 bureta de 50 mL • 1 pisseta com água destilada • so-
lução alcoólica de 1% de fenolftaleína* • solução de
0,1 mol/L de NaOH* • suco de limão (ou de laranja) ou
vinagre incolor
Procedimento
• Filtre o suco de limão (ou laranja), pipete 5 mL do
filtrado e transfira para o erlenmeyer. • Adicione 25 mL
de água e 3 gotas de fenolftaleína. • Complete ade-
quadamente a bureta com a solução de NaOH. • Titu-
le a solução de “concentração desconhecida”. • Anote
no caderno o volume gasto de NaOH até o ponto de
viragem.
Perguntas
1) Qual a cor adquirida pelo indicador no início e no fim
da titulação?
2) Sabendo que o suco de limão (ou de laranja) contém
ácido cítrico, que é um triácido de fórmula C6H8O7, ou
melhor, H3(C6H5O7), qual é a concentração, em mol/L,
do ácido cítrico contido no limão (ou na laranja)?
3) Sabendo que o vinagre é uma solução de ácido acético,
que é um monoácido de fórmula C2H4O2, ou melhor,
H(C2H3O2), qual é a concentração, em mol/L, do áci-
do acético contido no vinagre?
a) O que é volumetria?
b) Quais são as operações usuais na volumetria?
c) O que é normalmente utilizado para detectar o ponto final de uma titulação?
REVISÃO Responda emseu caderno
EXERCÍCIOS Registre as respostasem seu caderno
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49Capítulo 1 • SOLUÇÕES
Exercício resolvido
Conteúdo: solução de ácido acético obtido a partir de vinho branco
Densidade: 1,02 g/mL
Volume: 500 mL
Desse vinagre, retirou-se uma amostra de 5 mL, que foi titulada com uma solução 0,6 M de NaOH, gastando-se 8,5 mL
dessa base (massa molar do ácido acético % 60 g/mol). Qual é o título da solução?
a) 36% b) 2% c) 6% d) 4% e) 18%
Exercício resolvido
160 (UFBA) O metal X reage com ácido clorídrico de acordo com a equação balanceada:
X (s) " 3 HCl (aq) X3" (aq) " 3 Cl# (aq) " 3
2
H (g)2
Considerando que 500 mL de uma solução 3 M de ácido clorídrico reagem completamente com 26,0 g desse metal,
calcule a massa atômica de X.
Resolução
A quantidade dada de HCl é igual a:
Pela equação dada, temos:
1 L % 1.000 mL 3 mol de HCl
500 mL x
x % 1,5 mol de HCl
161 (Ufes) 100 mL de uma solução de HCl 0,5 mol/L neutralizam 1,85 g de uma dibase. Qual das alternativas representa
essa dibase?
a) Ba(OH)2 b) Be(OH)2 c) Ca(OH)2 d) Mg(OH)2 e) Sr(OH)2
X " 3 HCl X3" " 3 Cl# " 3
2
H2
y 3 mol
26 g 1,5 mol
y % 52 g
162 25 g de hidróxido de sódio impuro são dissolvidos em água suficiente para 500 mL de solução. Uma alíquota de 50 mL
dessa solução gasta, na titulação, 25 mL de ácido sulfúrico 1 molar (H % 1; O % 16; Na % 23). Qual é a porcentagem
de pureza do hidróxido de sódio inicial?
Resolução
Este enunciado é um exemplo tí-
pico de análise volumétrica. O
esquema do enunciado do pro-
blema é o seguinte:
Antes da resolução, devemos co-
mentar o que ocorre nessa se-
qüência.
• De " para #: apenas dissolu-
ção do NaOH em água.
• De # para $: apenas retira-
da (separação) de 1
10
da so-
lução de NaOH.
• Somente entre $ e % ocorre
uma reação química, que é:
H2SO4 " 2 NaOH Na2SO4 " 2 H2O
0
10
20
30
40
50
" Amostra inicial
Água
Traço de referência
500 mL de solução
Retirada de alíquota –—1
10
25g de NaOH
impuro
% de pureza?
Solução-problema
e indicador
50 mL de solução
Solução titulada
25 mL de H2SO4 (1 M)
( )#
%
$
Como em 1 mol do metal X temos 52 g, a massa atômica de X é 52 u.
158 (PUC-MG) Um laboratório analisou a água de um rio que fora contaminado com o efluente ácido de uma empresa,
verificando que uma alíquota de 20,00 mL foi neutralizada com 30,00 mL de hidróxido de sódio 800 mg/L. Qual é a
concentração em mol/L de ácido existente no rio?
a) 0,02 b) 0,03 c) 0,20 d) 0,30 e) 0,80
Observação: Nesta questão, supõe-se que a água do rio foi contaminada por um monoácido.
159 (Mackenzie-SP) No rótulo de uma garrafa contendo vinagre, lê-se:
Capitulo 01C-QF2-PNLEM 4/6/05, 15:1149