100 mL de refrigerante foram analisados com base a fim de determinar-se a concentração de ácido cítrico (H3C6H5O7) no mesmo. O volume de hidróxido de potássio, KOH, 0,20 mol/L necessário até a viragem do indicador foi de 7,25 mL. Calcule a massa de ácido cítrico presente em um copo de refrigerante de 500 mL.
Respostas
O ácido cítrico possui 3 H ionizáveis, sendo um ácido trivalente. Desse modo, para cada molécula de ácido serão necessárias três moléculas de KOH. Assim, a equação de neutralização total fica assim:
H₃C₆H₅O₇ + 3 KOH ⇒ K₃C₆H₅O₇ + 3 H₂O
Pela reação 1 mol de ácido cítrico está para 3 mol de KOH.
Calculando a quantidade de mols de KOH usada para neutralizar o ácido:
0,20 mol/L x (7,25 mL/1000) = 1,45/1000 = 0,00145 mol.
Basta multiplicar o volume usado pela concentração para encontrar o nº de mols. O volume de 7,25 mL está sobre 1000, pois ele precisa estar em Litros visto que a concentração está em mol/L.
Encontrado o nº de mols de KOH usado vamos descobrir o nº de mols de ácido cítrico que existia em 100 mL de refrigerante, por regra de três:
Se: 3 mol KOH ----------------- 1 mol de ácido
Então: 0,00145 mol KOH ------------------ x mol de ácido
Multiplicando cruzado:
3 . x = 0,00145
x - 0,00145/3 = 0,000483 mol de ácido.
Como a questão pede a massa de ácido em 500 mL. É preciso primeiro calcular a massa molar do ácido e depois multiplica-lá pelo nº de mols encontrado (x) e multiplicar por 5, pois a quantidade de ácido em 500 mL será 5 x a quantidade de ácido em 100 mL.
Massa Molar: (considerando: C = 12 g/mol H = 1 g/mo e O = 16 g/mol)
H₃C₆H₅O₇ = 6.C + 8.H + 7.O = 6 . 12 + 8.1 + 7.16 = 192 g/mol.
Encontrada a massa molar basta multiplicar pelo número de mols (x) e depois multiplicar por 5.
192 g/mol x 0,000483 mol x 5 = 0,46368 g de ácido cítrico.