Question

Qual a concentração real de uma solução de HCl 0,1 mol.L-1 que foi padronizada da seguinte maneira: uma alíquota de 20 mL do ácido foi adicionada em um erlenmeyer e algumas gotas de indicador vermelho de clorofenol foi acrescentado. Uma solução
de Na2CO3 0,200 mol.L-1 foi preparada e usada para titulação com o HCl, obtendo-se os seguintes volumes em três determinações determinações: 20,6; 20,9 e 20,3 mL no ponto de equivalência equivalência. R = 0,103 mol.L-1

Answer 1

Olá!

Durante a padronização de uma solução conseguimos determinar com maior precisão a concentração de certos reagentes. A padronização normalmente é feita através de uma titulação em triplicata.

Neste caso estamos fazendo a titulação do ácido clorídrico (HCl) supostamente 0,1 mol/L, utilizando um padrão primário para titulá-lo (o sal Na₂CO₃). Como este sal é um padrão primário, foi pesado para preparar uma solução exatamente 0,200 mol/L (maior precisão na medição).

Como a titulação é feita em triplicata, vamos calcular os três valores de concentração encontrados para o HCl (um para cada volume titulado) e em seguida fazer a média.

Para calcularmos a concentração de HCl vamos observar a equação da reação:

2HCl + Na₂CO₃ ⇄ 2NaCl + CO₂ + H₂O

A relação estequiométrica portanto é 2:1 (2 mols de HCl para 1 mol de Na₂CO₃)

Como quantidade de matéria (número de mols) pode ser calculada pela fórmula:

$n = C*V$

Podemos relacionar o número de mols da equação da seguinte forma:

2(C₁V₁) = C₂V₂

Onde C₁ = concentração de HCl (o que desejamos descobrir)

V₁ = Volume de HCl titulado (em L)

C₂= concentração do Na₂CO₃

V₂ = Volume de Na₂CO₃ gasto na titulação. (em L)

Vamos aos cálculos:

1) 2(C₁V₁) = C₂V₂

$C_{1}=\frac{C_{2}V_{2}}{2V_{1}}$

$C_{1}=\frac{0,200*0,0206}{2*0,02}$

$C_{1} = 0,103 mol/L$

2)

$C_{2}=\frac{0,200*0,0209}{2*0,02}$

$C_{2} = 0,1045 mol/L$

3)

$C_{3}=\frac{0,200*0,0203}{2*0,02}$

$C_{3} = 0,1015 mol/L$

Agora basta calcularmos a média das concentrações:

$C = \frac{C_{1}+C_{2}+C_{3}}{3}$

$C= 0,103 mol/L$