18- Considerando um frasco de 1 L de ácido sulfúrico
de porcentagem massa/massa igual a
e densidade de
, determine:
a) a molaridade desta solução;
b) o volume deste ácido que deverá ser pipetado para preparar 200 mL de solução 225 mM
a) a molaridade desta solução;
b) o volume deste ácido que deverá ser pipetado para preparar 200 mL de solução 225 mM
Passo 1
Listar claramente o que o enunciado dá e o que pede.
- Dados fornecidos:
- Frasco de volume
. - Porcentagem massa/massa da solução:
(ou seja, de por de solução). - Densidade da solução:
.
- Frasco de volume
- O que é pedido:
(a) a molaridade da solução concentrada (mols de soluto por litro de solução);
(b) o volume dessa solução concentrada que deve ser pipetado para prepararde solução .
Passo 2
Entender e escrever a fórmula que vamos usar para a parte (a): definição de molaridade.
- Molaridade é a quantidade de substância (mols) de soluto por litro de solução:
onde
é a molaridade (em
ou
),
é o número de mols de soluto e
é o volume da solução em litros.
- Para obter
precisamos da massa de presente na porção de solução considerada (aqui todo do frasco) e da massa molar do .
Passo 3
Calcular a massa de solução contida em
usando a densidade.
- Observação de conversão:
e . - A massa da solução é dada por:
- Substituindo:
Passo 4
Calcular a massa de
contida nesses
de solução, usando a porcentagem massa/massa.
- Por definição,
m/m significa que para cada de solução há de soluto. - Assim a massa de
é:
Passo 5
Calcular o número de mols de
usando a massa molar.
- Primeiro, calcular a massa molar (massa molar aproximada utilizando massas atômicas convencionais):
- O número de mols é:
(Se quiser verificar a conta:
, muito próximo da massa calculada.)
Passo 6
Calcular a molaridade da solução concentrada (parte a).
- Aplicando
com e :
- Interpretação: a solução concentrada tem cerca de
de por litro de solução.
Passo 7
Preparar a solução diluída: usar a relação de diluição
(parte b).
- Explicação da fórmula: ao diluir, a quantidade de mols de soluto permanece a mesma;
e são molaridade e volume da solução concentrada a pipetar, e são molaridade e volume da solução final.
- Definições para este problema:
-
(obtido na parte a). -
(converter mili para unidade base). -
.
-
- Resolver para
:
Passo 8
Calcular numericamente
.
- Primeiro o numerador (mols necessários):
- Agora o volume a pipetar:
Passo 9
Resumo prático e observações rápidas (como fazer na bancada).
- Para preparar
de solução a partir do ácido concentrado calculado: - Pipetar
do ácido concentrado ( ) para um balão volumétrico de . - Completar cuidadosamente com água destilada até a marca de
. Sempre adicionar ácido à água (nunca água ao ácido), usar proteção ocular e luvas.
- Pipetar
- Observação sobre algarismos significativos: dado o
e , expressar como fizemos ( e ) é compatível com precisão prática.