Questão 2758402

• Banca: FGV
• Órgão: COMPESA
• Ano: 2018
• Provas: FGV - 2018 - COMPESA - Analista de Saneamento - Engenheiro Químico
• Disciplina: Química
• Assuntos: Soluções e Substâncias Inorgânicas; Soluções: características, tipos de concentração, diluição, mistura, titulação e soluções coloidais.

Na utilização de carbonato de sódio como padrão primário foi pesado 2,650 g de carbonato de sódio anidro PA, previamente dessecado a 200 °C durante uma hora. Esse sólido foi dissolvido, num béquer, com água deionizada e transferido para um balão de 500 mL completando assim esse volume. 10 mL dessa solução de carbonato de sódio serão utilizados, numa titulação, para padronizar uma solução 0,1 mol.L^-1 de ácido clorídrico com alaranjado de metila como indicador.

O volume previsto de titulado que deverá ser gasto nesse processo, considerando nenhum tipo de perda será de

Dados: massas molares (g.mol^-1) C= 12; O=16; Na= 23.

• A. 5 mL.
• B. 10 mL.
• C. 30 mL.
• D. 35 mL.
• E. 40 mL.

Gabarito: B

Comentários

• A reação é Na2CO3 + 2 HCl = 2 NaCl + H2CO3

  Logo, n (HCl) = 2*n (Na2CO3)

  MMNa2CO3 = 106 g/mol

  nNa2CO3 = 2,650g /106 g/mol = 0,025 mol

  MNa2CO3 = 0,025mol/0,5L = 0,05 mol/L

  Como foram utilizados 10 mL: 0,05mol/L * 0,01 L = 0,0005 mol

  nHCl = 2* 0,0005 0,001mol

  VHCl = 0,001mol/0,1 mol/L = 10 mL - Resposta B

• Esta questão abrange conceitos relacionados à titulação de soluções. De acordo com o enunciado, o ácido clorídrico é titulado por uma solução de carbonato de sódio. Sendo assim, observemos os dados e a resolução da questão:
  
  Dados:
  Massa de Na₂CO₃ = 2,650 g;
  Volume da solução de Na₂CO₃ = 500 mL = 0,5 L;
  Volume da solução de Na₂CO₃ utilizado na titulação = 10 mL = 0,01 L;
  Concentração molar de HCl = 0,1 mol ∙ L^-1
  Massas molares (g ∙ mol^-1): C= 12; O=16; Na= 23.
  
  Resolução:
  1) Nessa titulação temos a seguinte reação acontecendo:
  2 HCl + Na₂CO₃ ⇋ 2 NaCl + CO₂ + H₂O
  
  2) A reação mostra que 2 mols de HCl reagem com 1 mol de Na₂CO₃. Dessa forma, temos a seguinte relação entre os números de mols (n) desses compostos:
  n (HCl) = n (Na₂CO₃) ∙ 2
  
  3) Como o número de mols pode ser definido como concentração molar (M) vezes o volume da solução (V), n = M ∙ V, essa expressão pode ser substituída na equação mostrada acima, gerando a seguinte equação:
  M (HCl) ∙ V (HCl) = M (Na₂CO₃) ∙ V (Na₂CO₃) ∙ 2 
  
  4) Para utilizarmos a equação acima é preciso calcular o número de mols de Na₂CO₃, n (Na₂CO₃), a partir da sua massa (m) e da sua massa molecular (MM), uma vez que n = m/MM:
  m (Na₂CO₃) = 2,650 g
  MM (Na₂CO₃) = 2 ∙ 23 + 12 + 3 ∙ 16 = 106 g ∙ mol^-1
  
  n (Na₂CO₃) = m (Na₂CO₃)/ MM (Na₂CO₃)
  n (Na₂CO₃) = 2,650/106 = 0,025 mols
  
  5) Com o n (Na₂CO₃) é possível obter a concentração da solução de Na₂CO₃, M (Na₂CO₃), utilizando o volume inicial da solução:
  
  n (Na₂CO₃) = M (Na₂CO₃) ∙ V (Na₂CO₃)
  
  M (Na₂CO₃) = 0,025/0,5 = 0,05 mol ∙ L^-1
  
  
  
  6) Por fim, com o valor de M (Na₂CO₃), podemos calcular o volume previsto do titulado, V (HCl), utilizando o volume de Na₂CO₃ consumido na titulação:
  M (HCl) ∙ V (HCl) = M (Na₂CO₃) ∙ V (Na₂CO₃) ∙ 2 
  0,1 ∙ V (HCl) = 0,05 ∙ 0,01 ∙ 2
  V (HCl) = 0,05 ∙ 0,02/0,1 = 0,01 L
  V (HCl) = 0,01 L = 10 mL
  
  
  Gabarito do Professor: Letra B.