(ITA -1998)
Fazendo-se borbulhar gás cloro através de 1,0 litro de uma solução de hidróxido de sódio, verificou-se ao final do experimento que todo hidróxido de sódio foi consumido, e que na solução resultante foram formados 2,5 mol de cloreto de sódio. Considerando que o volume da solução não foi alterado durante todo o processo, e que na temperatura em questão tenha ocorrido apenas a reação correspondente à seguinte equação química, não balanceada,
OH- (aq) + Cl2 (g) → Cl- (aq) + ClO3- (aq) + H2O (l)
qual deve ser a concentração inicial do hidróxido de sódio?
6,0 mol/L
5,0 mol/L
3,0 mol/L
2,5 mol/L
2,0 mol/L
Gabarito:
3,0 mol/L
Balanceando a equação (1. método íon-elétron 2. método algébrico):
Cl2 + 3H2O--> Cl- + ClO3- + 6H+
Cl2 + 3H2O + 6OH- --> Cl- + ClO3- + 6H+ + 6OH-
Cl2 + 3H2O + 6OH- --> Cl- + ClO3- + 6H2O
aCl2 + 6OH- --> cCl- + dClO3- + 3H2O (balancear as cargas por tentativas ou por forma algébrica)
Pela forma algébrica:
aCl2 + 6OH- --> cCl- + dClO3- + 3H2O
Balanceamento de Cloro: 2a = c+ d (I)
Balanceamento de cargas: -c-d = -6 --> c+d = 6 (II)
(II) em (I) --> a = 3
3Cl2 + 6OH- --> cCl- + dClO3- + 3 H2O --> Para balancear o cloro, coloque c = 5
3Cl2 + 6OH- --> 5Cl- + ClO3- + 3 H2O (Equação balanceada)
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Na questão, foram formados 2,5 mol de NaCl, em 1 L de solução, ou seja, [NaCl] = 2,5 mol/L
Sendo que: [NaCl] = [Cl-] = 2,5 mol/l
Logo: n [Cl-] = 2,5 mol/L.1L = 2,5 mol
Encontrando o número de mol de íons hidróxido em solução, podemos achar imediatamente a concentração inicial da base. Para isso:
6 mol OH- ---- 5 mol Cl-
n ------------ 2,5 mol Cl-
n = 3 mol de OH- --> [OH-] = 3 mol/L --> Proveniente da base
Se [NaOH] = [OH-], a resposta é 3 mol/L.