Vamos analisar a questão.
Esta questão abrange conceitos relacionados às soluções químicas. Para resolvê-la é importante saber utilizar as relações estequiométricas envolvidas, considerando que a reação que ocorre na titulação é a seguinte:
H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + H2O
Sendo assim, observemos os dados e a resolução da questão:
Dados:
Volume da solução de H2SO4 concentrada (V1C) = 5 mL;
Volume da solução de H2SO4 diluída (V1D) = 100 mL;
Concentração da solução de NaOH (M2) = 0,20 mol/L;
Volume da solução de NaOH (V2) = 50 mL;
Resolução:
1) Em uma titulação o ponto de equivalência é atingido quando ocorre a reação completa entre o titulante e o titulado. Para essa reação, em que são necessários dois mols de NaOH (2) para cada mol de H2SO4 (1), temos a seguinte relação entre os números de mols no ponto de equivalência:
n1D = n2/2
Como o número de mols pode ser expresso pela multiplicação da concentração molar (M) pelo volume (V), obtemos que:
M1D ∙ V1D = M2 ∙ V2/2
Substituindo os valores podemos determinar a concentração da solução diluída de H2SO4:
M1D ∙ 100 = 0,2 ∙ 50/2 ∴ M1D = 0,05 mol/L
2) Com a concentração da solução diluída podemos calcular a concentração do ácido concentrado, uma vez que o número de mols do H2SO4 precisa ser o mesmo na solução concentrada e diluída:
n1C = n1D
M1C ∙ V1C = M1D ∙ V1D
M1C ∙ 5 = 0,05 ∙ 100 = 5/5 = 1,00 mol/L
Gabarito do Professor: Letra D.
Inicialmente, temos que determinar a reação química balanceada resultante da titulação entre o H2SO4 e o NaOH:
H2SO4(aq) + 2 NaOH(aq) → Na2SO4(s) + 2 H2O(l)
Observe que a estequiometria entre H2SO4 e NaOH é de 1:2, sabendo disso, vamos para os cálculos: 0,2 mol de
NaoH _________ 1000 mL
x ___________ 50 mL
x = 0,01 mol de NaOH
Já que a relação é de 1:2, temos 0,005 mol de H2SO4 em 100 mL. Isto é, 0,05 mol/L.
Sabendo que:
V1 = 5,0 mL
V2 = 100 mL
C2 = 0,05 mol/L
Podemos descobrir o C1 pela equação da diluição
C1* V1= C2*V2
C1* 5 *10-3 L = 0,05 mol/L * 100* 10-3
C1 = 1,00 mol/L