(Urca 2017)
Em uma aula de laboratório se pretendia neutralizar 50 mL de solução aquosa de KOH de concentração 0,10 mol/L. Para isso se pretendia usar uma solução aquosa de HNO3 de concentração 0,20 mol/L. Qual o volume (em mL) necessário da solução de HNO3?
Com o tempo nós aprendemos a identificar um ácido rapidamente.
Ácidos são representados genericamente HA onde A é um ânion qualquer Cl-, SO4-2, BO3-3 etc. por exemplo, HCl, H2SO4, H3BO3 …
E as bases seguem o padrão XOH tal que X é um cátion qualquer como Na+, K+, Ba+2 etc. por exemplo, NaOH, KOH, Ba(OH)2 …
Dessa forma sabemos que KOH é uma base e HNO3 é um ácido, a reação de um ácido com uma base sempre produz sal e água, funciona assim, em meio aquoso, um ácido ioniza-se liberando o íon hidrônio (H3O)+ e um ânion qualquer
HA → H+ +A-
Já a base dissocia-se e libera hidroxila (OH-) e um cátion qualquer
XOH → X+ +OH-
O H+ do ácido combina-se com o íon OH- da base formando água
H+ +OH- → H2O
E o ânion do ácido une-se ao cátion da base formando o sal
X+ +A- → XA
Essa reação é conhecida como dupla troca.
Por exemplo, leite de magnésia reagindo com ácido clorídrico
primeiro nós trocamos o ânion da base pelo ânion do ácido (um assume o lugar do outro)
e depois fazemos o cruzamento das cargas (a quantidade de Cl na molécula MgCl é igual à carga do Mg e a quantidade de Mg é igual ao módulo da carga do Cl)
Agora nós podemos montar a reação de neutralização do KOH e HNO3
O próximo passo é balanceá-la.
Inicialmente nós consideramos 1 mol de cada substância
No lado esquerdo temos 1 mol de KOH, se 1 molécula tem 1 átomo de K em 1 mol de da base temos 1 mol de K.
Além do átomo de potássio ela também tem 1 átomo de oxigênio e 1 de hidrogênio, sendo assim em 1 mol teremos também 1 mol de O e 1 de H.
Aplicando exatamente a mesma lógica ao ácido no seguinte resultado
Lado esquerdo
\(
\begin{cases}
1\; mol\; de\; K \\
4\; mols\; de\; O \\
2\; mols\; de\; H \\
1\; mol\; de\; N
\end{cases}
\)
Fazendo o mesmo processo no lado direito encontramos
Lado direito
\(
\begin{cases}
1\; mol\; de\; K \\
4\; mols\; de\; O \\
2\; mols\; de\; H \\
1\; mol\; de\; N
\end{cases}
\)
As quantidades de hidrogênio, nitrogênio, oxigênio etc. nos dois lados são iguais, equação balanceada podemos prosseguir.
Nós temos 50 ml de uma solução de KOH com concentração 0,1 mol/L, se em 1 L há 0,1 mol, em 50 ml temos quantos mols?
1 L —-------------- 0,1
50 ml ------------- x
x = 0,005 mol
Olhando a equação 1 mol de KOH reage com 1 de HNO3
então por regra de 3 0,005 mol de KOH reage com 0,005 de HNO3
A solução de HNO3 tem 0,2 mol em 1 litro, em quantos ml temos 0,005 mol?
