Um aluno de iniciação científica de química encontrou...
(1) 40 mL de uma solução de NaOH foi totalmente neutralizada com 16 mL de uma solução de HCl.
(2) Depois, 55 mL de NaOH foram adicionados a uma quantidade de matéria de 0,046 mols de ácido acético.
(3) O excesso de NaOH da etapa 2 foi titulada com uma solução de HCl e foram gastos 8,25 mL do ácido até o ponto de equivalência.
Com base nessas anotações, o volume de NaOH necessário para neutralizar 0,046 mols de CH3COOH é de:
Gabarito comentado
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Alternativa Correta: B - 34,38 mL
Tema Central: A questão trata da neutralização de ácidos e bases, um conceito fundamental em química, especialmente em titulações. A neutralização ocorre quando a quantidade de ácido reage completamente com a quantidade equivalente de base, formando água e sal.
Resumo Teórico: Para resolver problemas de titulação, é essencial compreender a equação de neutralização e a relação molar entre ácido e base. No caso de ácidos e bases monopróticos, como o HCl e o NaOH, a reação segue a estequiometria 1:1. Assim, um mol de ácido reage com um mol de base.
Justificativa da Alternativa Correta:
No enunciado, temos dois pontos principais para resolver a questão:
- Inicialmente, é necessário determinar a concentração de NaOH na solução. Isso é feito através da neutralização completa com HCl:
- 40 mL de NaOH são neutralizados por 16 mL de HCl.
- Usando a relação baseada na neutralização 1:1, podemos dizer que a quantidade de mols de NaOH é igual à de HCl.
- Na etapa 2, 55 mL de NaOH são adicionados a 0,046 mols de ácido acético (CH3COOH). Para neutralizar o ácido acético, também usamos a relação 1:1 entre o ácido e a base.
Para neutralizar 0,046 mol de CH3COOH, precisamos de 0,046 mol de NaOH. Sabemos que o excesso de NaOH foi titulado com 8,25 mL de HCl. Com esses dados, podemos determinar que o volume de NaOH que reagiu com o ácido acético é de 34,38 mL, conforme calculado pela diferença de moles originalmente e o excesso titulado.
Análise das Alternativas Incorretas:
- A - 20,62 mL: Esse valor não corresponde ao volume necessário para neutralizar 0,046 mols de ácido acético usando a relação estequiométrica correta.
- C - 25,0 mL: Esse número não reflete a quantidade correta de NaOH, uma vez que a neutralização completa requer 34,38 mL.
- D - 55,0 mL: Este é o volume total de NaOH adicionado inicialmente, não o volume necessário para a neutralização.
- E - 8,25 mL: Esta é a quantidade de HCl usada para titular o excesso de NaOH e não está relacionada diretamente ao ácido acético.
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