Um técnico de química precisava realizar no laboratório uma titulação ácido-base. O experimento foi feito por meio da determinação da concentração de solução de hidróxido de sódio (NaOH), utilizando uma solução de ácido sulfúrico (H2SO4) de concentração conhecida 0,1 mol/L. Para prosseguir com o experimento, ele acompanhou os procedimentos descritos: 1. Prender a bureta no suporte universal e completar com uma solução de H2SO4. Acertar o nível da solução na marca zero; 2. Com uma pipeta de 50 mL, pipetar esse volume de NaOH e adicionar no Erlenmeyer; 3. Adicionar 3 gotas de fenolftaleína ao Erlenmeyer, agitar e anotar a cor; 4. Colocar o Erlenmeyer sob a bureta e gotejar cuidadosamente a solução de H2SO4 no frasco, agitando-o constantemente; 5. Deixar gotejar até que a solução contida no Erlenmeyer mude de cor de forma permanente. Fechar a torneira imediatamente; 6. Ler na bureta o volume de H2SO4 gasto na titulação. Anotar o valor do volume de H2SO4. (Volume gasto de H2SO4 na titulação: 20 mL.) A partir da realização de todas as etapas e das observações experimentais, analise as afirmativas a seguir. I. A reação química entre o hidróxido de sódio e o ácido sulfúrico é 2 NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O. II. A quantidade de matéria, em mols, de ácido sulfúrico presente no volume consumido no processo, é 0,02 mol. III. Sendo a reação entre o ácido e a base completa, a concentração, em mol/L, da amostra de hidróxido de sódio, é 0,08 mol/L. Está correto o que se afirma em
- A)I, II e III.
Essa alternativa sustenta que as três afirmativas estão corretas. De fato, a afirmativa I traz a equação corretamente balanceada da neutralização entre NaOH e H2SO4, e a afirmativa III decorre desse balanceamento e da titulação: 0,002 mol de ácido exigem 0,004 mol de base, o que em 50 mL dá 0,08 mol/L. O problema está na afirmativa II, porque 20 mL de solução 0,1 mol/L correspondem a 0,002 mol, e não 0,02 mol; assim, não são todas verdadeiras.
- B)II, apenas.
Aqui se afirma que apenas a afirmativa II estaria correta. Ocorre que o cálculo de mols do ácido foi feito de forma errada: em 20 mL de solução 0,1 mol/L há 0,002 mol de H2SO4, já que mol = concentração x volume em litros. Além disso, as afirmativas I e III estão corretas, pois a reação é 2 NaOH + H2SO4 -> Na2SO4 + 2 H2O e a concentração da base resulta em 0,08 mol/L.
- C)I e II, apenas.
Essa opção diz que as afirmativas I e II estão corretas. A afirmativa I realmente está certa, porque a neutralização entre hidróxido de sódio e ácido sulfúrico exige 2 mol de NaOH para 1 mol de H2SO4. Porém, a II erra ao afirmar 0,02 mol de ácido no volume gasto, quando o correto é 0,002 mol, e a III também é verdadeira, pois a quantidade de NaOH na amostra leva à concentração de 0,08 mol/L.
- D)I e III, apenas.
Essa alternativa reúne exatamente as afirmativas verdadeiras. A I está correta pela estequiometria da neutralização, em que 2 NaOH reagem com 1 H2SO4 formando Na2SO4 e 2 H2O; a III também procede porque 20 mL de ácido 0,1 mol/L equivalem a 0,002 mol de H2SO4, o que exige 0,004 mol de NaOH em 50 mL, resultando em 0,08 mol/L. A II é a única incorreta, pois superestima em dez vezes a quantidade de matéria do ácido.
Gabarito: D
Numa titulação ácido-base, você usa uma solução de concentração conhecida para descobrir a concentração da solução desconhecida. Aqui, o ácido sulfúrico está na bureta e a base NaOH está no erlenmeyer, com fenolftaleína para indicar o ponto final pela mudança de cor. A lógica é simples: no ponto de equivalência, a quantidade de ácido e base reage na proporção da equação balanceada, sem sobra importante de nenhum dos dois. A primeira afirmação está correta porque a reação entre NaOH e H2SO4 realmente é: 2 NaOH + H2SO4 -> Na2SO4 + 2 H2O. Isso mostra a proporção 2:1 entre base e ácido. Sem balancear, a conta vira bagunça, e em titulação isso custa ponto rapidinho. A segunda afirmação está errada. Se o ácido tem concentração 0,1 mol/L e foram gastos 20 mL, o número de mols é n = C x V = 0,1 x 0,020 = 0,002 mol, e não 0,02 mol. O erro clássico aqui é esquecer de converter mL para L. O laboratório perdoa muita coisa, a unidade não. A terceira afirmação está correta. Como a reação pede 2 mol de NaOH para 1 mol de H2SO4, então 0,002 mol de ácido neutralizam 0,004 mol de base. Esses 0,004 mol estavam em 50 mL de solução, então a concentração do NaOH é 0,004 / 0,050 = 0,08 mol/L. Por isso, o item I e o III estão certos, e o gabarito é a alternativa D.