Exercícios Resolvidos de Cálculo de concentrações

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Enunciado

Descreva como você prepararia cada uma das seguintes soluções aquosas:

a) 1,5 L de solução 0,11 mol/L de N H 4 2 S O 4 , começando com N H 4 2 S O 4 sólido.

b) 120g de uma solução 0,65 mol de N a 2 C O 3 /   k g   d e   á g u a , começando com o soluto sólido.

c) 1,20 L de uma solução 15% em massa de P b N O 3 2 (a densidade da solução é 1,16 g/mL), começando com o soluto sólido.

Passo 1

a) Se queremos 1,5 L de solução 0,11 mol/L, precisamos, no total, de:

0,11   m o l   d e   s o l u t o - 1 L   d e   s o l u ç ã o

x   m o l s   d e   s o l u t o - 1,5   L   d e   s o l u ç ã o

x = 0,165   m o l   d e   s o l u t o

Ou seja, se temos o soluto sólido, é só a gente adicionar essa quantidade de mols dele em um balão volumétrico e adicionar água até completar 1,5L de solução 😊

Mas tem um probleminha: não existe balança de mols! Então, temos que calcular quantas gramas de soluto precisamos adicionar no balão.

m N H 4 2 S O 4 = n N H 4 2 S O 4 × M M

m N H 4 2 S O 4 = 0,165   m o l × 132 g / m o l = 21,78 g

Passo 2

b) Se a solução tem molalidade de 0,65 mol de soluto por kg de água, isso quer dizer que, para cada 1000 g de água, temos:

m N a 2 C O 3 = 0,65 m o l × 106 g / m o l = 68,9 g

A fração molar do N a 2 C O 3   em solução é, portanto:

x N a 2 C O 3 = 68,9 g 1000 g + 68,9 g = 0,064

Isso quer dizer que, em uma solução de 120g, que é o que a gente quer formar, 6,4% dessa massa vai ser de N a 2 C O 3 !  

120 g × 0,064 = 7,7 g

Para formar essa solução, portanto, precisamos de 7,7g de soluto sólido!

O resto da solução é só água.

Então, a melhor maneira de fazer essa solução é: pesar 7,7g de N a 2 C O 3   e ir completando a solução com água até chegar a 120g.

Passo 3

c) 1,2 L de uma solução de densidade 1,16 g/mL significa fazer 1392g de solução:

1,16 g - 1   m L   d e   s o l u ç ã o

x   g - 1200   m L   d e   s o l u ç ã o

x = 1392   g

Como a porcentagem molar do soluto é 15%, 15% dessa massa de solução vai ser de P b N O 3 2 ! Assim, precisamos de uma massa de soluto sólido de:

1395 g × 0,15 = 208,8 g   d e   P b N O 3 2

A melhor técnica para fazer essa solução, portanto, é pesar 208,8g de P b N O 3 2   e completar o volume de solução até 1,2L.

Resposta

a) Adicionando 21,78 g de N H 4 2 S O 4 em um balão volumétrico e completando o volume até 1,5L.

b) Pesar 7,7g de N a 2 C O 3   e ir completando a solução com água até chegar a 120g.

c) Pesar 208,8g de P b N O 3 2   e completar o volume de solução com água até 1,2L.

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