Um frasco contendo 1 L\pu{1 L} de uma solução de NaOH\ce{NaOH} 0,15 mol ⋅ L−1\pu{0,15 mol.L-1} não foi protegido do ar após a padronização e absorveu 528 mg\pu{528 mg} de COX2\ce{CO2}. Uma alíquota de 100 mL\pu{100 mL} dessa solução foi titulada com uma solução 1 mol ⋅ L−1\pu{1 mol.L-1} de HCl\ce{HCl}.

  1. Apresente a reação de absorção do COX2\ce{CO2} pela solução.

  2. Determine o volume da solução de HCl\ce{HCl} utilizado.

Gabarito

Cálculo do número de mols de COX2\ce{CO2} absorvido: n=mMn=\frac{m}{M} nCOX2=0,528 g44 g ⋅ mol−1=0,012 moln_{\ce{CO2}}=\frac{\pu{0,528 g}}{\pu{44 g.mol-1}}=\pu{0,012 mol} A reação de absorção de COX2\ce{CO2} é a seguinte reação ácido-base: COX2(g)+NaOH(aq)→NaHCOX3(aq)\boxed{\ce{CO2(g) + NaOH(aq) ->NaHCO3(aq)}} Fazendo o quadrinho de reação: COX2(g)NaOH(aq)→NaHCOX3(aq)inıˊcio0,0120,150reac¸a˜o−0,012−0,012+0,012final00,1380,012\begin{matrix}&\ce{CO2(g)}&\ce{NaOH(aq)}&\ce{->}&\ce{NaHCO3(aq)} \\ \text{início}&0,012&0,15&&0 \\ \text{reação}&-0,012&-0,012&&+0,012 \\ \text{final}&0&0,138&&0,012\end{matrix} Obs: não podemos dizer que a reação é da forma: COX2(g)+2 NaOH(aq)→NaX2COX3(aq)+HX2O(l)\ce{CO2(g) + 2NaOH(aq) ->Na2CO3(aq) +H2O(l)} Pois antes de formar NaX2COX3\ce{Na2CO3}, precisamos converter todo o NaOH\ce{NaOH} em NaHCOX3\ce{NaHCO3} e como a quantidade de COX2\ce{CO2} não é suficiente, a reação a cima não ocorre Cálculo da nova concentração de NaOH\ce{NaOH}: c=nVc=\frac{n}{V} cNaOH=0,138 mol1 L=0,138 mol ⋅ L−1c_{\ce{NaOH}}=\frac{\pu{0,138 mol}}{\pu{1L}}=\pu{0,138 mol.L-1} Na titulação ácido-base o número de mols de OHX−\ce{OH-} que reagiu precisa ser igual ao número de mols de HX+\ce{H+}, então podemos escrever o seguinte balanço: nOHX−=nHX+n_{\ce{OH-}}=n_{\ce{H+}} (0,138 mol ⋅ L−1)(100 mL)=(1 mol ⋅ L−1)(V)(\pu{0,138 mol.L-1})(\pu{100 mL})=(\pu{1 mol.L-1})(\ce{V}) VXHCl=13,8 mL\boxed{\ce{V_{\ce{HCl}}}=\pu{13,8 mL}}