Deseja-se preparar 500 ml de uma solução aquosa de H₂SO₄
com concentração em íons de H⁺ (=H₃O⁺) de 0,25 mol, a partir de um frasco de ácido sulfúrico com pureza de 98% e densidade igual a 1,84g/ml.
a) Qual o volume de ácido que deve ser retirado do frasco concentrado e diluido para 500 ml com água destilada? Comente corretamente como será o procedimento de adição do ácido, da água, qual vidraria será a correta e como será finalizado o preparo.
b) Se você tira 10 ml dessa solução, transferir para um balão de 1000 ml e completar com água destilada e depois de misturado corretamente você tira mais 10 ml e transfere para u balão de 25 ml. Procede igualmente e depois retira 2 ml e coloca em um balão volumétrico de 10 ml e adiciona 3 ml de solução de H₂SO₄ 0,002 molar, complete com água destilada e homogenize. Qual a concentração final em :
B.1: H₂SO₄?
B.2: íons de H₃O⁺
Respostas
a) O volume a ser usado de ácido sulfúrico é de 6,80 mL.
Um mol de ácido sulfúrico se dissocia em dois moles de íons hidrogênio. Logo, para que a concentração de íons hidrogênio seja 0,25 mol, devemos usar 0,125 mol de ácido sulfúrico.
Como a massa molar do ácido é de 98 g/mol e a densidade é de 1,84 g/mol, temos que:
0,125 x 98 ÷ 1,84 = 6,66 mL
Porém, considerando a pureza:
6,66 x 100 ÷ 98 = 6,80 mL
Assim, deve-se colocar 200 mL de água no balão volumétrico e adicionar aos poucos o ácido. Ao se misturar tudo completamente, devemos ajustar o menisco para 500 mL.
b) A concentração de ácido sulfúrico e dos íons hidrogênio são de 0,0008 mol/L e 0,0016 mol/L, respectivamente.
A concentração da solução inicial de ácido sulfúrico era de 0,25 mol/L. Assim, ao pegarmos 10 mL dessa solução e diluirmos para 1 L, teremos que a concentração final será 0,0025 mol/L.
Na segunda diluição, ao pegarmos 10 mL dessa solução e diluirmos para 25 mL, teremos que a concentração final será 0,001 mol/L.
Na terceira diluição, ao pegarmos 2 mL da solução anterior e adicionarmos 3 mL de uma solução 0,002 mol/L, teremos no final 0,000008 mol de ácido. Como vamos avolumar para 10 mL, teremos que a concentração final será de 0,0008 mol/L.
E a concentração final de íons hidrogênio será 0,0016 mol/L.
Espero ter ajudado!