Question

Considere 50mL de solução de H3PO4 1,5M. Qual o volume de uma solução de KOH
2M deve ser misturada à solução H3PO4 para que a reação ocorra completamente? A reação química que ocorre é H3PO4 + 3KOH → K3PO4 + 3H2O.

Tem-se 400mL de uma solução cuja concentração em K2SO4 é de 120g/L. Deseja-se fazer
com que a concentração da solução passe a 20g/L. Calcule:
a) O volume final da solução.
b) O volume de água a ser acrescentado.
c) A massa de K2SO4 na solução diluída.

Answer 1

Resposta:

O volume de solução de KOH 2 mol/L para neutralizar completamente 50 mL de solução de H3PO4 1,5 mol/L é 112,5 mL

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Diluindo 400 mL de solução de K2SO4 120 g/L para 20 g/L temos que:

a) O volume final da solução é: 2,4 L

b) O volume de água a ser acrescentado é: 2 L

c) A massa de K2SO4 na solução diluída é: 48 g

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Explicação:

Equação do exercício ajustada

H3PO4 + 3KOH → K3PO4 + 3H2O.

Cálculo da quantidade de matéria de H3PO4 na solução

Concentração da solução  = 1,5 mol/L

Volume da solução = 50 mL = 50/1000 = 0,05 L

n = 1,5 mol/L x 0,05 L = 0,075 mol de H3PO4

Quantidade de matéria de KOH para neutralizar 0,075 mol de H3PO4

Pela equação vemos que 1 mol de H3PO4 reage com 3 mol de KOH

Assim para neutralizar 0,075 mol de H3PO4, necessitaremos de 3 x 0,075 mol = 0,225 mol de KOH

Cálculo do volume de solução de KOH 2 mol/L

Se a solução de KOH é 2 mol/L teremos

2 mol de KOH ======1 L de solução

0,225 mol   V

V = 0,225 / 2 = 0,1125 L ou 112,5 mL

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a) Cálculo do volume final da solução

O problema refere-se a diluição de solução de mesmo soluto. Vamos aplicar a fórmula:

C1V1 = C2V2 onde

C1 = concentração da solução 1 = 120 g/L

V1 = volume da solução em litros = 400 mL = 0,4 L

C2 = Conentração da solução 2 = 20 g/L

V2 = volume da solução 2 (a determinar)

Substituindo os valores:

120 x 0,4 = 20 x V2

V2 = 48/20 = 2,4 L

b) Cálculo do volume de água adicionado

O volume de água adicionado é a diferença entre o volume final (V2) e o inicial (V1) ou seja:

VH2O = V2 – V1 = 2,4 – 0,4 = 2 L

c) Cálculo da massa de K2SO4 na solução diluída

20 g ========== 1 L

m  ===========  2,4 L

m = 48 g de K2SO4

Veja que  a massa de soluto é a mesma que na solução inicial ou seja:

Na solução inicial temos

120 g ========= 1 L

m  ===========  0,4 L

m = 48 g de K2SO4