21- O ácido acético puro, conhecido como ácido acético glacial, é um líquido com densidade de
a
. Calcule a concentração em quantidade de matéria de uma solução de ácido acético preparada pela dissolução de
de ácido acético glacial a
em quantidade
Passo 1
O enunciado fornece as seguintes informações e pede uma coisa, mas está incompleto:
- Dado: a densidade do ácido acético glacial é
a . - Dado: o volume de ácido acético glacial usado é
. - Pedido: calcular a “concentração em quantidade de matéria” da solução preparada pela dissolução desses
de ácido acético glacial.
Observação importante: o enunciado está incompleto porque não informa o volume final da solução (ou a massa final da solução). Sem essa informação não se pode obter um valor numérico da concentração molar. Vou, ainda assim, calcular a quantidade de matéria (mols) do ácido presente e mostrar a fórmula geral que dá a concentração assim que o volume final for conhecido.
Passo 2
Explicação conceitual sobre densidade e como obter a massa do ácido a partir do volume dado.
A densidade relaciona massa e volume pela fórmula
A densidade relaciona massa e volume pela fórmula
onde
é a densidade (em
aqui),
é a massa (em
) e
é o volume (em
). Rearranjando para a massa:
Vamos aplicar com os dados fornecidos.
Passo 3
Cálculo da massa de ácido acético presente nos
:
Comentário amigável: então desses
de ácido puro nós temos
de ácido acético.
Passo 4
Explicação do que é massa molar (massa molar = massa de 1 mol da substância) e cálculo da massa molar do ácido acético
.
A massa molar é a soma das massas atômicas dos átomos da fórmula:
A massa molar
- Carbono:
(2 átomos) → . - Hidrogênio:
(4 átomos) → . - Oxigênio:
(2 átomos) → .
Somando:
Passo 5
Cálculo da quantidade de matéria (número de mols) do ácido acético presente. A relação é
onde
é a quantidade de matéria em mol,
é a massa em g e
é a massa molar em
. Aplicando:
Arredondando de forma adequada, podemos usar
.
Comentário amigável: esse é o número de mols de ácido acético que você colocou na solução — informação essencial para calcular a concentração.
Passo 6
Explicação do que é concentração em quantidade de matéria (molaridade) e por que falta informação.
A concentração molar (também chamada de molaridade) é definida como
A concentração molar
onde
é a quantidade de matéria em mol e
é o volume final da solução em litros. Note que
é o volume total da solução depois da diluição, não apenas o volume de soluto. Para obter um valor numérico de
precisamos do valor de
, que o enunciado não informou. Por isso não dá para dar um único número para a concentração.
Passo 7
Apresento a resposta útil que você pode usar na prova: a quantidade de matéria calculada e a expressão geral da concentração em função do volume final.
- Quantidade de matéria de ácido acético presente:
(aproximadamente ). - Concentração em função do volume final
(em litros):
Exemplos rápidos (apenas para ter uma ideia):
- Se diluírem para
, então . - Se diluírem para
, então .
Resposta
Não é possível calcular um valor numérico da concentração porque o enunciado não informa o volume final da solução. A quantidade de matéria de ácido acético presente é
e a concentração geral é