1. (UERJ) Em um laboratório, duas torneiras enchem dois recipientes, de mesmo volume V, com diferentes soluções aquosas. Observe os dados da tabela.
O gráfico abaixo mostra a variação do volume do conteúdo em cada recipiente em função do tempo.
Admita que as soluções depositadas em R~1~ e R~2~ até o instante t = 40 s tenham sido misturadas em um novo recipiente, formando uma solução neutra.
Sabendo que a concentração inicial da solução ácida é igual a 0,10 mol·L-1, a concentração inicial da solução básica, em mol·L-1, corresponde a:
a) 0,10
b) 0,15
c) 0,20
d) 0,25
OBS : Não consegui anexar a tabela, mas mostra que no recipiente 1, que tem HCl, o tempo de enchimento é 40 segundos. Já em R2, que tem NaOH, o tempo é de 60 segundos.
Por favor me ajudem
Respostas
Resposta: 1) b. 0,15
Após 40 s, o volume de solução aquosa de ácido clorídrico de concentração 0,10 mol.L -1 depositado em R~1~ corresponde a V
O volume de solução aquosa de hidróxido de sódio depositado em R~2~ em 40 s é determinado a partir de uma relação de proporcionalidade, pois sabe-se que em 60 s, o volume equivale a V:
60 – V
40 – x
x = 40 · V/60 = 2V/3
A reação química entre o ácido clorídrico e o hidróxido de sódio é representada por:
HCl + NaOH → NaCl + H~2~O
Dessa equação, pode-se constatar que a proporção estequiométrica entre ácido e base é de 1:1. Logo, há equivalência quando o número de mols de HCl (n~A~) é igual ao número de mols de NaOH (n~B~):
n~A~ = n~B~
Em uma solução, o número de mols é igual ao produto da concentração em quantidade de matéria (C), em mol·L-1, pelo volume (V), em litros:
C~A~·V~A~ = C~B~·V~B~
Substituindo os valores, teremos:
0,10M x V = C~B~· 2V/3
C~B~ = 0,15 mol·L-1