Càlcul concentració de l’àcid sulfúric

Es valoren $100$ mL d’una solució d’àcid sulfúric de concentració desconeguda amb NaOH $1$ M. En acabar la valoració, s’han gastat $22,4$ mL de la solució d’hidròxid de sodi. Quina és la concentració de l’àcid sulfúric?

Per determinar la concentració de l’àcid sulfúric ($H_2SO_4$), seguim aquests passos:

1. Reacció química equilibrada
L’àcid sulfúric reacciona amb l’hidròxid de sodi ($NaOH$) segons la reacció:

\begin{equation}
H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O
\end{equation}

A partir d’aquí, veiem que 1 mol de $H_2SO_4$ reacciona amb 2 mols de $NaOH$.

2. Nombre de mols de $NaOH$

La molaritat de la solució de NaOH és 1 M, i el volum emprat és 22,4 mL ($0,0224$ L):

\begin{equation}
\text{Mols de } NaOH = \text{Molaritat} \times \text{Volum} = 1 \times 0,0224 = 0,0224 \text{ mols}
\end{equation}

3. Nombre de mols de (H_2SO_4)

Com que la relació estequiomètrica és 1:2 (1 mol de $H_2SO_4$ reacciona amb $2$ mols de $NaOH$), el nombre de mols de $H_2SO_4$ serà:

\begin{equation}
\text{Mols de } H_2SO_4 = \frac{0,0224}{2} = 0,0112 \text{ mols}
\end{equation}

4. Concentració de (H_2SO_4)

Sabem que la concentració ((M)) es calcula com:

\begin{equation}
M = \frac{\text{Mols}}{\text{Volum (L)}}
\end{equation}

El volum de la solució d’àcid sulfúric és 100 mL ($0,1$ L), per tant:

\begin{equation}
M_{H_2SO_4} = \frac{0,0112}{0,1} = 0,112 \text{ M}
\end{equation}

Resposta final:

La concentració de la solució d’àcid sulfúric és 0,112 M.