200 mL de uma solução aquosa de ácido sulfúrico de concentração igual a 1 mol·L-1 foram misturados a 300 mL de uma solução aquosa de hidróxido de s...

Para resolver esse problema, é necessário utilizar a estequiometria da reação entre o ácido sulfúrico (H2SO4) e o hidróxido de sódio (NaOH), que produz sulfato de sódio (Na2SO4) e água (H2O), conforme a equação química abaixo: H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O A partir da equação química, pode-se verificar que a proporção entre o ácido sulfúrico e o hidróxido de sódio é de 1:2. Isso significa que, para reagir completamente com todo o ácido sulfúrico, são necessários 2 mols de hidróxido de sódio. Calculando a quantidade de mols de ácido sulfúrico presente na solução inicial: n(H2SO4) = C.V n(H2SO4) = 1 mol/L x 0,2 L n(H2SO4) = 0,2 mol Como a proporção entre o ácido sulfúrico e o hidróxido de sódio é de 1:2, são necessários 0,4 mol de hidróxido de sódio para reagir completamente com todo o ácido sulfúrico presente na solução inicial. Calculando a quantidade de mols de hidróxido de sódio presente na solução inicial: n(NaOH) = C.V n(NaOH) = 2 mol/L x 0,3 L n(NaOH) = 0,6 mol Como a quantidade de hidróxido de sódio presente na solução inicial é maior do que a quantidade necessária para reagir completamente com todo o ácido sulfúrico, o hidróxido de sódio é o reagente limitante e o ácido sulfúrico é o reagente em excesso. Calculando a quantidade de mols de hidróxido de sódio que reagiu: n(NaOH) = 0,4 mol Calculando a quantidade de mols de sulfato de sódio formado: n(Na2SO4) = n(NaOH) = 0,4 mol Calculando a concentração do sulfato de sódio na solução final: V = 0,2 L + 0,3 L = 0,5 L C(Na2SO4) = n(Na2SO4) / V C(Na2SO4) = 0,4 mol / 0,5 L C(Na2SO4) = 0,8 mol/L Portanto, a alternativa correta é a letra A) a concentração do ácido excedente, na solução final, é de 0,4 mol/L.