Questão 80 (1º exame) da FUVEST 2002

Question

Para determinar a composição de uma mistura sólida de carbonato de sódio e hidróxido de sódio, esta mistura foi tratada com ácido clorídrico de concentração 0{,}50\ \text{mol/L}. Gastaram-se 500\ \text{mL} dessa solução para obter, após ligeiro aquecimento, uma solução neutra. No processo, houve liberação de gás carbônico que, após secagem, apresentou o volume de 1{,}23\ \text{L}, medido à temperatura de 25\ ^\circ\text{C} e à pressão de 1{,}0\ \text{bar}.

Logo, as quantidades, em mols, de carbonato de sódio e hidróxido de sódio, na mistura sólida, eram, respectivamente,

Dado:
Volume molar do gás carbônico a 25\ ^\circ\text{C} e 1\ \text{bar}: 24{,}6\ \text{L/mol}

A
0{,}050 e 0{,}10
B
0{,}050 e 0{,}15
C
0{,}10 e 0{,}10
D
0{,}10 e 0{,}20
E
0{,}10 e 0{,}30

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 80 (1º exame) da FUVEST 2002

1º exame · Química: Diluição, mistura e titulação

Para determinar a composição de uma mistura sólida de carbonato de sódio e hidróxido de sódio, esta mistura foi tratada com ácido clorídrico de concentração 0{,}50\ \text{mol/L}. Gastaram-se 500\ \text{mL} dessa solução para obter, após ligeiro aquecimento, uma solução neutra. No processo, houve liberação de gás carbônico que, após secagem, apresentou o volume de 1{,}23\ \text{L}, medido à temperatura de 25\ ^\circ\text{C} e à pressão de 1{,}0\ \text{bar}.

Logo, as quantidades, em mols, de carbonato de sódio e hidróxido de sódio, na mistura sólida, eram, respectivamente,

Dado:
Volume molar do gás carbônico a 25\ ^\circ\text{C} e 1\ \text{bar}: 24{,}6\ \text{L/mol}

A
0{,}050 e 0{,}10
B
0{,}050 e 0{,}15
C
0{,}10 e 0{,}10
D
0{,}10 e 0{,}20
E
0{,}10 e 0{,}30

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Resolução comentada

As duas substâncias reagem com HCl:

\ce{Na2CO3 + 2 HCl -> 2 NaCl + H2O + CO2}

\ce{NaOH + HCl -> NaCl + H2O}

O carbonato é o único que libera \ce{CO2}, então o gás permite achar a quantidade de carbonato. Depois, o total de HCl gasto permite achar o NaOH.

Mols de \ce{CO2}: n = \dfrac{1{,}23}{24{,}6} = 0{,}050\ \text{mol}.
Pela proporção 1:1 entre \ce{Na2CO3} e \ce{CO2}: n(\ce{Na2CO3}) = 0{,}050\ \text{mol}.
Mols de HCl gastos: n = 0{,}50\ \text{mol/L} \times 0{,}500\ \text{L} = 0{,}25\ \text{mol}.
HCl consumido pelo carbonato (proporção 1:2): 2 \times 0{,}050 = 0{,}10\ \text{mol}.
HCl que sobrou para o NaOH: 0{,}25 - 0{,}10 = 0{,}15\ \text{mol}. Como a proporção é 1:1, n(\ce{NaOH}) = 0{,}15\ \text{mol}.

Assim, carbonato de sódio e hidróxido de sódio estão na proporção 0{,}050 e 0{,}15 mol, respectivamente.

Alternativa B.

Pegadinha: A alternativa C engana quem confunde os 0,10 mol de HCl gastos com o carbonato com a quantidade do próprio carbonato, esquecendo a proporção 1:2.

Por que as outras alternativas estão erradas

ASubtrai de 0,25 mol de HCl apenas 0,15 em vez de 0,10 do carbonato, errando o NaOH (0,10).
CUsa 0,10 mol de carbonato, confundindo com o HCl consumido por ele, e não o CO2 liberado.
DDobra o carbonato (0,10) e o NaOH (0,20), ignorando que o CO2 é 0,050 mol.
ECarbonato errado (0,10) e NaOH igual ao HCl descontado de forma incorreta (0,30).

Assuntos: Diluição, mistura e titulação, Volume molar e estequiometria de gases.

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Fonte: FUVEST 2002 · 1º exame. Prova oficial ↗