O hidróxido de sódio (NaOH) é conhecido popularmente como soda cáustica. Este composto é utilizado em inúmeros processos industriais como na produção de papel, tecidos, detergentes, alimentos e biodiesel. Também é utilizado em tratamento de água e em determinações de compostos químicos em água. O responsável de uma indústria de papel solicitou a um dos técnicos de laboratório que preparasse uma solução de hidróxido de sódio (solução C) a partir de outras duas soluções (A e B), a qual será posteriormente utilizada para determinar o percentual de dióxido de carbono de uma amostra de água coletada de uma caldeira. Para isso, o responsável da indústria passou, ao técnico, as seguintes etapas para o preparo da solução final desejada (solução C): Etapa 1 - Preparo da solução A Pesar 20,00 gramas de NaOH em um béquer e adicionar uma quantidade de água até dissolver todo o sólido. Após a solução resfriar, adicionar o líquido em um balão volumétrico de 1 L e completar até o menisco. Etapa 2 - Preparo da solução B Em um balão volumétrico de 50 mL adicionar 3,5 mL da solução A e completar até o menisco do balão volumétrico. Etapa 3 - Preparo da solução C Em um balão volumétrico de 100 mL adicionar 10 mL da solução B e completar até o menisco do balão volumétrico. Com bases nas informações repassadas para o técnico e seus conhecimentos de preparo de solução e cálculo de pH, determine as concentrações das três soluções (A, B e C) em mol/L e calcule o pH das três soluções (A, B e C).
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1° passo calcular a quantidade de mols/L da solução
NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g/mol
Solução A
massa 20 g de NaOH
n = m/MM
n = 20 /40
n = 0,5 mol como é em 1 L fica 0,5 mol/L
A concentração da solução A é 0,5 mol/L
pOH = - log (OH)
pOH = - log ( 0,5)
pOH = -log ( 5 . [tex]10^{-1}[/tex])
pOH = 1 -log 5
pOH = 1-0,7
pOH = 0,3
pH + pOH = 14
pH + 0,3 = 14
pH = 14-0,3
pH = 13.7
Solução B
Concentração 1 = 0,5 mol/L
Volume 1 = 3,5 ml precisamos transformar em L 3,5 / 1000 = 0,0035 L
Concentração 2 = ?
Volume 2 = 50 mL transformando em L 50/1000 = 0,05 L
C1 x V1 = C2 x V2
0,5 x 0,0035 = C2 x 0,05
C2 = 0,5 x 0,0035
0,05
C2 = 0,035 mol/L Concentração da solução B
pOH = -log (OH)
pOH = -log (0,035)
pOH = -log (3,5 . [tex]10^{-2}[/tex])
pOH = 2 - log (3,5)
pOH = 2 - 0,54
pOH = 1,46
pH + pOH = 14
pH + 1,46 = 14
pH = 14-1,46
pH = 12,54
Solução C
Concentração 1 = 0,035 mol/L
Volume 1 = 10 ml transformando em L 10/1000 = 0,01 L
Concentração 2 = ?
Volume 2 = 100 mL transformando em L 100/1000 = 0,1 L
C1 x V1 = C2 x V2
0,035 x 0,01 = C2 x 0,1
C2 = 0,035 x 0,01
0,1
C2 = 0,0035 mol/L Concentração da Solução C
pOH = -log (OH)
pOH = -log (0,0035)
pOH = -log (3,5 . [tex]10^{-3}[/tex])
pOH = 3 - log (3,5)
pOH = 3 - 0,54
pOH = 2,46
pH + pOH = 14
pH + 2,46 = 14
pH = 14-2,46
pH = 11,54
Resumindo...
Solução A
Concentração 0,5 mol/L e pH = 13,7
Solução B
Concentração 0,035 mol/L pH = 12,54
Solução C
Concentração 0,0035 mol/L pH = 11,54