Alguns minerais como a pirita (FeS2), quando expostos ao ar, se decompõem formando uma solução de ácido sulfúrico, H2SO4. Nas minas de ferro, a água ácida que drena para os lagos e rios mata os peixes e outros animais. Em uma mina, uma amostra de 20,0 mL de água foi neutralizada, com 16 mL de uma solução aquosa de KOH 0,30 mol . L-1 . Qual é a concentração de H2SO4 , em mol . L-1 na água?
Soluções para a tarefa
1) nKOH= (0,30mol/1L)*0,016L= 0,0048mol(*1000) = 4,8mmol KOH
2) 2KOH + H2SO4 ----> K2SO4 + 2H2O (essa é a reação que ocorre no sistema - titulação)
3) nH2SO4 = 4,8mmol KOH *(1mmol H2SO4/2mmol KOH) = 2,4mmol H2SO4.
MolaridadeH2SO4 = 2,4mmol/20ml = 0,12mol/L.
A concentração de H₂SO₄ na água é de 0,12 mol/L.
A água ácida, segundo a questão apresentada, possui ácido sulfúrico (H₂SO₄). Então, 20 mL dessa água foi neutralizada com 16 mL de uma solução aquosa de KOH 0,30 mol/L. Logo, temos uma reação ácido-base, resultando em sal e água:
H₂SO₄ + 2 KOH → K₂SO₄ + 2 H₂O
(ácido) + (base) (sal) + (água)
Primeiramente, deve-se descobrir a quantidade de KOH que reagiu com o H₂SO₄. Se foram necessários 16 mL de KOH (0,30 mol/L) para neutralizar todo o ácido, temos:
0,30 mol KOH ----- 1000 mL de solução
x ------ 16 mL de solução
x = 4,8 x 10⁻³ mol de KOH reagiram com o ácido
Segundo a reação balanceada, 1 mol de H₂SO₄ reage com 2 mol de KOH. Se 4,8 x 10⁻³ mol de KOH foram necessários para reagir com o ácido, pode-se descobrir a quantidade de ácido que reagiu fazendo o seguinte cálculo:
1 mol de H₂SO₄ --- 2 mol de KOH
y ---- 4,8 x 10⁻³ mol de KOH
y = 2,4 x 10⁻³ mol de H₂SO₄ reagiram com 4,8 x 10⁻³ mol de KOH
Na amostra de 20 mL de água, continha 2,4 x 10⁻³ mol de H₂SO₄ que reagiram com 16 mL (4,8 x 10⁻³ mol) de KOH, chegando a neutralização.
Para encontrar a concentração de H₂SO₄ na amostra de água em mol/L, temos:
2,4 x 10⁻³ mol de H₂SO₄ ----- 20 mL
z ----- 1000 mL
z = 0,12 mol/L (concentração de H₂SO₄ em mol/L na água).
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