Question

100 mL de refrigerante foram analisados com base a fim de determinar-se a concentração de ácido cítrico (H3C6H5O7) no mesmo. O volume de hidróxido de potássio, KOH, 0,20 mol/L necessário até a viragem do indicador foi de 7,25 mL. Calcule a massa de ácido cítrico presente em um copo de refrigerante de 500 mL.

Answer 1

O ácido cítrico possui 3 H ionizáveis, sendo um ácido trivalente. Desse modo, para cada molécula de ácido serão necessárias três moléculas de KOH. Assim, a equação de neutralização total fica assim:

               H₃C₆H₅O₇  +   3 KOH    ⇒   K₃C₆H₅O₇   +   3 H₂O

Pela reação 1 mol de ácido cítrico está para 3 mol de KOH.

Calculando a quantidade de mols de KOH usada para neutralizar o ácido:

0,20 mol/L   x  (7,25 mL/1000) = 1,45/1000 = 0,00145 mol.

Basta multiplicar o volume usado pela concentração para encontrar o nº de mols. O volume de 7,25 mL está sobre 1000, pois ele precisa estar em Litros visto que a concentração está em mol/L.

Encontrado o nº de mols de KOH usado vamos descobrir o nº de mols de ácido cítrico que existia em 100 mL de refrigerante, por regra de três:

Se:                            3 mol KOH ----------------- 1 mol de ácido

Então:           0,00145 mol KOH ------------------ x mol de ácido    

Multiplicando cruzado:

                                       3 . x = 0,00145

                                            x - 0,00145/3 = 0,000483 mol de ácido.

Como a questão pede a massa de ácido em 500 mL. É preciso primeiro calcular a massa molar do ácido e depois multiplica-lá pelo nº de mols encontrado (x) e multiplicar por 5, pois a quantidade de ácido em 500 mL será 5 x a quantidade de ácido em 100 mL.

Massa Molar: (considerando: C = 12 g/mol   H = 1 g/mo e O = 16 g/mol)

H₃C₆H₅O₇ = 6.C   +   8.H    +   7.O = 6 . 12    +   8.1     +   7.16 = 192 g/mol.

Encontrada a massa molar basta multiplicar pelo número de mols (x) e depois multiplicar por 5.

192 g/mol   x   0,000483 mol    x  5 = 0,46368 g de ácido cítrico.