Para a padronização de uma solução de NaOH(aq) , foi utiliza...
KHC8 H4 O4(aq) + NaOH(aq) → KNaC8 H4 O4(aq) + H2 O(l)
A solução aquosa de NaOH a ser padronizada e a água usada na preparação do padrão primário foram tratadas para ficar isentas de CO2 dissolvido. Em pesa-filtro de forma baixa pesaram-se 7,4245 g de biftalato de potássio. A essa massa foi adicionada água suficiente para a sua dissolução total de forma que o padrão primário fosse transferido quantitativamente para balão volumétrico de 250,00 mL, onde o volume foi ajustado até o traço de referência pela adição de água. Uma alíquota de 25,00 mL dessa solução foi titulada com a solução de NaOH, usando a fenolftaleína como indicador do ponto final.
Sendo o volume da solução aquosa de NaOH gasto na titulação, até a mudança de cor da fenolftaleína para rosa claro, igual a 22,78 mL, a concentração em quantidade de matéria (mol/L) da solução de NaOH é
Dado M(KHC8H4O4) = 204,23 g/mol
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Alternativa correta: B - 0,1596 mol/L
Tema central da questão:
A questão aborda o processo de padronização de soluções, que é uma técnica fundamental em laboratórios químicos para determinar a concentração exata de uma solução. Aqui, o biftalato de potássio é usado como padrão primário para padronizar uma solução de NaOH.
Resumo teórico:
O processo de padronização envolve a titulação de uma solução cuja concentração é desconhecida com uma solução padrão primária, que é uma substância de pureza conhecida e estável. No caso desta questão, a reação é entre o biftalato de potássio (KHC8H4O4) e hidróxido de sódio (NaOH), com o uso de fenolftaleína como indicador.
Cálculo e Justificação:
A massa de biftalato de potássio utilizada é 7,4245 g. O cálculo da quantidade de matéria (mol) de biftalato é feito dividindo a massa pela massa molar (204,23 g/mol):
n(KHC8H4O4) = 7,4245 g / 204,23 g/mol = 0,03636 mol
Esse número de mols está em um volume total de 250 mL (0,250 L), portanto, a concentração da solução padrão é:
C(KHC8H4O4) = 0,03636 mol / 0,250 L = 0,14544 mol/L
Para a titulação, uma alíquota de 25,00 mL (0,025 L) dessa solução foi usada, contendo:
n = 0,14544 mol/L × 0,025 L = 0,003636 mol
Na reação, a estequiometria entre KHC8H4O4 e NaOH é de 1:1, logo, a quantidade de mols de NaOH é a mesma.
O volume de NaOH utilizado foi de 22,78 mL (0,02278 L), então, a concentração de NaOH é:
C(NaOH) = 0,003636 mol / 0,02278 L = 0,1596 mol/L
Portanto, a alternativa correta é a B.
Análise das alternativas incorretas:
- A - 0,1208 mol/L: Esta alternativa subestima a concentração, provavelmente devido a um erro de cálculo na conversão de unidades ou na relação estequiométrica.
- C - 0,2751 mol/L: Este valor supera o real, indicando um possível erro na consideração do volume de NaOH usado.
- D - 0,6267 mol/L: Muito acima do esperado, talvez devido à consideração errada do volume total da solução padrão.
- E - 0,8281 mol/L: Claramente incorreto; um erro significativo provavelmente nos cálculos estequiométricos e de diluição.
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Comentários
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A reacao é 1:1
Pela massa molar encontraremos o numero de mols utilizados;
204,23 g------------1mol
7,425 g (massa pesada) ---x
x=0,00363 g foi preparada em 250 mL, basta dividirmos por 0,250 L. Encontramos 0,145 mol.L-1 de Biftalato utilizado. Entao,
C1V1=C2V2
C2 = 0,1596 mol.L-1
Alternativa B
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