Uma alíquota de 100 mL\pu{100 mL} de uma solução de ácido sulfúrico foi titulada com uma solução 1 mol ⋅ L−1\pu{1 mol.L-1} de hidróxido de potássio, KOH\ce{KOH}. A condutividade da solução foi monitorada ao longo da reação.

  1. Apresente a equação iônica para a reação de titulação.

  2. Determine a concentração da solução de ácido sulfúrico.

Gabarito 2F.52

Para montar a reação iônica iremos ignorar os íons espectadores e focar apenas nos que de fato reagem, além disso vamos adotar a boa prática de escrever HX3OX+\ce{H3O+} ao invés de HX+\ce{H+}: HX3OX+(aq)+OHX−(aq)→2 HX2O(l) \ce{H3O+(aq) + OH-(aq) -> 2H2O(l)} O ponto de equivalência é o ponto em que há mudança no comportamento da reta, ou seja, quando todo o HX3OX+\ce{H3O+} é titulado e a adição de mais hidróxido passa a aumentar a condutividade da reação pois está adicionando íons e nenhum deles está sendo consumido. Com base nisso vemos que o volume de KOH\ce{KOH} necessário para atingir o ponto de equivalência é de 15 mL\pu{15 mL} podemos usar essa informação para calcular a concentração de ácido sulfúrico: nHX+=nOHX−n_{\ce{H+}}=n_{\ce{OH-}} 2(cHX2SOX4)(100 mL)=(1 mol ⋅ L−1)(15 mL){\color{red}2}(c_{\ce{H2SO4}})(\pu{100 mL})=(\pu{1 mol.L-1})(\pu{15 mL}) Multiplicamos por 2 pois cada ácido sulfúrico libera dois prótons cHX2SOX4=75 mmol ⋅ L−1\boxed{c_{\ce{H2SO4}}=\pu{75 mmol.L-1}}