Questão Q06 da 2ª fase da FUVEST 2010

3º dia · Química

Determinou-se o número de moléculas de água de hidratação (x) por molécula de ácido oxálico hidratado (\ce{H2C2O4 \cdot xH2O}), que é um ácido dicarboxílico. Para isso, foram preparados 250 mL de uma solução aquosa, contendo 5,04 g de ácido oxálico hidratado. Em seguida, 25,0 mL dessa solução foram neutralizados com 16,0 mL de uma solução de hidróxido de sódio, de concentração 0,500 mol/L.

a) Calcule a concentração, em mol/L, da solução aquosa de ácido oxálico.

b) Calcule o valor de x.

Dados:

Massas molares
(g/mol)
H 1
C 12
O 16
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Resolução comentada

a) O ácido oxálico é dicarboxílico, então cada mol dele libera 2 mol de \ce{H+} e reage com 2 mol de NaOH:

\ce{H2C2O4 + 2 NaOH -> Na2C2O4 + 2 H2O}
  1. Quantidade de NaOH gasta: n = 0{,}500\ \text{mol/L} \times 0{,}0160\ \text{L} = 8{,}00\times10^{-3}\ \text{mol}.
  2. Quantidade de ácido nos 25,0 mL titulados: n = \dfrac{8{,}00\times10^{-3}}{2} = 4{,}00\times10^{-3}\ \text{mol}.
  3. Concentração: M = \dfrac{4{,}00\times10^{-3}\ \text{mol}}{0{,}0250\ \text{L}} = 0{,}160\ \text{mol/L}.

Concentração = 0,160 mol/L

b) A solução de 250 mL tem a mesma concentração da alíquota de 25,0 mL, ou seja, 0,160 mol/L. Logo, os 5,04 g de ácido hidratado dissolvidos correspondem a:

n = 0{,}160\ \text{mol/L} \times 0{,}250\ \text{L} = 0{,}0400\ \text{mol}

Massa molar do ácido hidratado:

M = \frac{5{,}04\ \text{g}}{0{,}0400\ \text{mol}} = 126\ \text{g/mol}

Massa molar do ácido anidro: \ce{H2C2O4} = 2\cdot1 + 2\cdot12 + 4\cdot16 = 90\ \text{g/mol}.

Massa da água de hidratação: 126 - 90 = 36\ \text{g/mol}. Como \ce{H2O} = 18 g/mol:

x = \frac{36}{18} = 2

x = 2 (fórmula \ce{H2C2O4 \cdot 2H2O})

Assuntos: titulação ácido-base, estequiometria, concentração molar.

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