Question

12. Soluções aquosas de ácido cítrico (H3C6H5O7) são muito utilizadas pela indústria alimentícia para corrigir variações de pH. Determinada fábrica compra soluções de ácido cítrico de um único fornecedor, para serem utilizadas em seus processos. A concentração da solução deve ficar entre 0,10 mol.L-1 e 0,15 mol.L-1 . No entanto, o laboratório de controle de qualidade da fábrica começou a desconfiar de um dos lotes dessa matéria-prima. Um conjunto de testes realizados pelo laboratório indicou ser necessário o uso de 18,0 mL de NaOH 0,102 M para neutralizar 20,0 mL da solução de ácido cítrico desse lote. Considerando o resultado do teste, nesse lote:


a) as soluções de ácido cítrico estão menos concentradas que a variação estipulada.
b) as soluções de ácido cítrico estão mais concentradas do que deveriam.
c) a concentração da matéria-prima está no limite inferior tolerável.
d) a concentração da matéria-prima está no limite superior tolerável.
e) a concentração das soluções é de 0,125 mol L -

Answer 1

Olá, Eusoerradoov7wgj.

O ácido cítrico possui três hidrogênios ionizáveis. Vamos considerar que sua dissociação em água é completa. A reação entre A soda cáustica e o ácido cítrico é dada por:

$C_{3}H_{5}O(COOH)_{3(aq)}\ + 3\ NaOH_{(aq)}\ \rightarrow\ Na_{3}C_{3}H_{5}O(COO)_{3(aq)}\ + 3\ H_{2}O_{(l)}$

São consumidos 18 mL (0,018 L) de uma solução de NaOH com concentração 0,102 mol/L. Sabemos, então, que são consumidos:

$n\ =\ c\ \times\ V\ =\ 0,102\ mol/L\ \times\ 0,018\ L\ =\ 1,836\cdot\ 10^{-3}\ mol NaOH$

Por regra de três sabemos que:

3 mol NaOH ---- 1 mol ácido

1,836 × 10⁻³ mol NaOH ---- x

$x\ =\ \frac{1,836\cdot\ 10^{-3}\ mol\ NaOH\ \times\ 1\ mol\ acido}{3\ mol NaOH}\ =\ 6,12\cdot\ 10^{-4}\ mol\ acido$

Como temos 20,00 mL (0,020 L) da solução de ácido, isso nos leva a uma concentração de:

$c\ =\ \frac{n}{V}\ = \frac{6,12\cdot\ 10^{-4}\ mol}{0,020\ L}\ =\ 0,0306\ mol/L$

Ou seja, a resposta correta é a ALTERNATIVA A -> as soluções de ácido cítrico estão menos concentradas que a variação estipulada.

Espero ter ajudado.