PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 26 (1º exame) da UERJ 2013

1º exame · Ciências da Natureza e Matemática · Química: Diluição, mistura e titulação

Utilize as informações a seguir para responder às questões de números 25 e 26. · 1º Exame de Qualificação

Em um laboratório, duas torneiras enchem dois recipientes, de mesmo volume V, com diferentes soluções aquosas. Observe os dados da tabela:

Recipiente Solução Tempo de enchimento
(s)
\text{R}_1 ácido clorídrico 40
\text{R}_2 hidróxido de sódio 60

O gráfico abaixo mostra a variação do volume do conteúdo em cada recipiente em função do tempo.

Gráfico de volume (L) em função do tempo (s) mostrando o enchimento dos recipientes R1 e R2, ambos partindo da origem e atingindo o volume V nos tempos de 40 s e 60 s, respectivamente.

Admita que as soluções depositadas em \text{R}_1 e \text{R}_2 até o instante t = 40\text{ s} tenham sido misturadas em um novo recipiente, formando uma solução neutra.

Sabendo que a concentração inicial da solução ácida é igual a 0{,}10\text{ mol.L}^{-1}, a concentração inicial da solução básica, em \text{mol.L}^{-1}, corresponde a:

  1. A
    0,10
  2. B
    0,15
  3. C
    0,20
  4. D
    0,25
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

Para a solução ficar neutra, a quantidade de \ce{H+} do ácido deve ser igual à de \ce{OH-} da base. Como \ce{HCl} e \ce{NaOH} liberam um íon cada (proporção 1:1), basta igualar os mols: n_{\ce{HCl}} = n_{\ce{NaOH}}, com n = C \cdot V.

O gráfico mostra que o enchimento é linear, ou seja, a vazão é constante. Então o volume em cada recipiente até t = 40\ \text{s} é:

  1. \text{R}_1 enche em 40 s: nesse instante já tem o volume total V.
  2. \text{R}_2 enche em 60 s: a vazão é V/60, e em 40 s o volume é \dfrac{V}{60}\cdot 40 = \dfrac{2V}{3}.

Igualando os mols:

0{,}10 \cdot V = C_{base}\cdot \frac{2V}{3}

O V se cancela:

C_{base} = \frac{0{,}10\cdot 3}{2} = 0{,}15\ \text{mol.L}^{-1}

A base precisa ser mais concentrada que o ácido, porque entrou menos volume dela na mistura.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Aignora que R2 só tinha 2V/3 aos 40 s e usa volumes iguais, repetindo 0,10.
  • Cnão corresponde a nenhuma relação de volumes correta; resultaria de usar volume da base igual a V/2.
  • Dresultaria de usar volume da base igual a 0,4V, relação que não vem do gráfico.

Assuntos: Diluição, mistura e titulação, Neutralização e reações ácido-base.

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Ver como caiu na prova Questão 26 no caderno 1º Exame de Qualificação da UERJ 2013

Fonte: UERJ 2013 · 1º Exame de Qualificação. Prova oficial ↗