Tenho um volume de 8 m³ de uma água contaminada, que está com pH 11.
Calcular a quantidade de ácido sulfúrico H2SO4 necessário para neutralizar (pH 7) ?
Então preciso de saber a quantidade em mols de ácido necessário para baixar o pH de 11 para 7 ????
Soluções para a tarefa
Para deixar a água com pH 7 é preciso que a quantidade de íons [H⁺] e [OH]⁻ estejam com a concentração de 10⁻⁷ ambos (que é a concentração da água sem a adição de ácido ou base).
No caso em questão, primeiro é preciso encontrar a concentração de [OH⁻], usando o pOH.
Descobrindo pOH pela relação com o pH:
Fórmula: pH + pOH = 14
Como pH = 11.
11 + pOH = 14
pOH = 3
Cálculo da Concentração de OH⁻:
Fórmula: pOH = - log [OH⁻]
Substituindo pOH = 3
3 = - log [OH⁻]
-3 = log [OH⁻]
10⁻³ mol/L = [OH⁻]
Agora que temos a concentração de OH⁻, vamos encontrar a quantidade em mol de [OH⁻] presente em 8 m³ de água contaminada.
Calculando o nº de mols (n) usando a fórmula da concentração molar (M):
M = n/V
Onde, M = molaridade = 10⁻³ mol/L, n = nº de mols = ??? e V = volume = 8 m³, considerando que 1 m³ = 1000 L, temos que 8 m³ equivalem a 8000 L. É preciso converter para litros, pois a molaridade é dada em mol/L.
Substituindo os dados na fórmula:
M = n/V
10⁻³ = n/8000
n = 8 mol de OH⁻
Encontrado o nº de mols, agora basta encontrar a quantidade de ácido necessária para consumir totalmente esses 8 mol de OH⁻.
Neutralização ácido-base:
O ácido sulfúrico possui dois hidrogênios ionizáveis (H⁺), por isso a reação de neutralização é a seguinte:
H₂SO₄ + 2 OH⁻ ⇒ 2 H₂O + SO₄²⁻
Veja que a relação em mols entre o ácido sulfúrico e o OH⁻ tem a proporção de 1 de ácido para 2 de OH⁻. Assim, por regra de três temos:
Se: 1 mol de ácido --------------------------- 2 mol de OH⁻
Então: x mol de ácido -------------------------- 8 mol de OH⁻
Multiplicando cruzado:
2 . x = 8
x = 8/2 = 4 mols de ácido sulfúrico.
Se quiser a quantidade em massa, basta multiplicar a quantidade de mols pela massa molar do ácido sulfúrico que é 98 g/mol.
4 mol x 98 g/mol = 392 g de ácido sulfúrico.