Uma solução de 80 mililitros de hidróxido de sódio (NaOH) f...

Esta questão aborda conceitos relacionados à titulação e pureza de substâncias.

Para resolvê-la é necessário relacionar os dados corretamente, considerando a neutralização da base pela solução de ácido, na titulação.

Sendo assim, observemos os dados e a resolução da questão:

Dados:

Volume da solução de hidróxido de sódio (V_NaOH = 80 mL);

Massa de reagente sólido impuro = 1,2 g;

Concentração molar da solução de ácido clorídrico (M_HCl) = 1,0 mol/L;

Volume da solução de ácido clorídrico consumido na titulação (V_HCl) = 20 mL = 0,02 L;

Massas molares (g/mol): Na = 23,0; O = 16,0; H = 1,0.

Resolução:

Durante a titulação ocorre a neutralização da base hidróxido de sódio (NaOH) pelo ácido clorídrico (HCl), como mostra a reação abaixo:

NaOH (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H₂O (l)

Dessa forma, um mol da base reage com um mol do ácido. A viragem ocorre quando a base e o ácido reagem entre si, de acordo com a proporção indicada pela reação. Para a titulação do NaOH com o HCl, a relação é de 1:1, e o número de mols (n) de ambos é igual no ponto de viragem:

n_NaOH = n_HCl

Assim, podemos determinar o número de mols de NaOH que reage a partir do número de mols do HCl, que pode ser calculado a partir da concentração molar (M) e do volume consumido na titulação (V), pois:

n = M × V

Logo:

n_NaOH = M_HCl × V_HCl

Substituindo os valores e considerando que o volume precisa estar em litros, temos que:

n_NaOH = 1,0 × 0,02 = 0,02 mol

O reagente utilizado para o preparo da solução de NaOH está impuro, ou seja, não há apenas NaOH. Entretanto, apenas o NaOH reage com o HCl, o que indica que esse número de mols calculado corresponde apenas à quantidade de NaOH presente. Assim, para saber sua massa, é preciso utilizar a massa molar (MM), calculada a partir das massas molares do Na, O e H:

MM_NaOH = MM_Na + MM_O+ MM_H = 23,0 + 16,0 + 1,0 = 40,0 g/mol

Como em 1 mol tem-se 40,0 g de NaOH, pode-se realizar uma regra de três para saber a quantidade presente em 0,02 mol:

   1 mol    ^possui   40,0 g

 0,02 mol   ------       m_NaOH

m_NaOH = 40,0 × 0,02 = 0,8 g

A massa total da amostra impura (1,2 g) corresponde a 100%, logo, o grau de pureza do hidróxido de sódio é:

1,2 g     ^{corresponde a}   100%

0,8 g     ----------------      X

X = 100 × 0,8/1,2 = 66,67%

Portanto, o grau de pureza aproximado do hidróxido de sódio é igual a 70%.

Gabarito da Professora: Letra C.