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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 52 da UFG 2027

Prova objetiva · Ciências da Natureza · Química: Diluição, mistura e titulação

Leia o caso a seguir.

Uma empresa do setor químico recebeu um lote de ácido nítrico (\text{HNO}_3) destinado à fabricação de fertilizantes. De acordo com o fabricante, a concentração do produto deveria estar entre 11,0 e 14{,}0\text{ mol L}^{-1}. Antes de liberar o lote para uso, o químico responsável decidiu verificar essa informação por meio de uma titulação ácido-base. Como a solução inicial era muito concentrada, o analista retirou 5\text{ mL} da amostra original e transferiu esse volume para um balão volumétrico de 100\text{ mL}, completando o volume com água destilada. Em seguida, retirou 25\text{ mL} dessa solução diluída e titulou (reagiu) essa alíquota com solução padrão de hidróxido de sódio 1{,}0\text{ mol L}^{-1}. O volume da base que reagiu estequiometricamente com o ácido foi de 15\text{ mL}.

A reação de neutralização é representada pela equação:

\ce{HNO3(aq) + NaOH(aq) -> NaNO3(aq) + H2O(l)}

Com base nos resultados obtidos, a concentração do ácido original (concentrado) é de

  1. A
    10{,}0\text{ mol L}^{-1}.
  2. B
    11{,}0\text{ mol L}^{-1}.
  3. C
    12{,}0\text{ mol L}^{-1}.
  4. D
    13{,}0\text{ mol L}^{-1}.
  5. E
    14{,}0\text{ mol L}^{-1}.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

Na titulação, o ácido e a base reagem na proporção 1:1, então no ponto de equivalência n_{\text{HNO}_3} = n_{\text{NaOH}}.

  1. Mols de NaOH gastos: n = 1{,}0\ \text{mol/L} \times 0{,}015\ \text{L} = 0{,}015\ \text{mol}.
  2. Esse valor é o número de mols de \ce{HNO3} na alíquota de 25\ \text{mL}: 0{,}015\ \text{mol}.
  3. Concentração da solução diluída:
    C_{dil} = \frac{0{,}015\ \text{mol}}{0{,}025\ \text{L}} = 0{,}60\ \text{mol/L}
  4. A diluição levou 5\ \text{mL} da amostra original a 100\ \text{mL}, ou seja, fator 20. Como o número de mols se conserva na diluição:
    C_{orig} \times 5 = 0{,}60 \times 100
    C_{orig} = \frac{60}{5} = 12{,}0\ \text{mol/L}

O valor está dentro da faixa do fabricante (11,0 a 14,0 mol/L), então o lote estaria conforme.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AValor fora da faixa do fabricante, que não resulta de nenhuma sequência correta de cálculo.
  • BNão corresponde ao resultado da titulação e da diluição; seria o limite inferior da faixa, sem base nos dados.
  • DValor sem relação com os dados; não vem de 0{,}60 \times 20.
  • EValor sem relação com os dados; seria o limite superior da faixa, sem base no cálculo.

Assunto: Diluição, mistura e titulação.

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Fonte: UFG 2027 · Vespertino. Prova oficial ↗