24 (ITA-SP) Uma cápsula contendo inicialmente certo volume de solução
molar de
em água foi perdendo água por evaporação. A evaporação da água foi interrompida quando na cápsula restaram 100 mL de solução 1,2 molar desse sal. Que volume de água foi eliminado por evaporação?
a)
b)
c)
d)
e)
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado dá os seguintes dados (copiei os números do enunciado):
- Concentração inicial da solução:
. - Concentração final da solução:
. - Volume final da solução quando a evaporação foi interrompida:
.
O que é pedido:
- Determinar o volume de água eliminado por evaporação (ou seja, quanto de volume foi perdido da solução inicial até restarem
).
Passo 2
Ideia física e fórmula que vamos usar (explicadinha): a evaporação remove solvente (água) mas não remove o soluto (
). Portanto a quantidade de matéria (mols) de
permanece a mesma antes e depois da evaporação. A definição de molaridade (concentração) é:
onde
-
é a concentração em , -
é o número de mols do soluto (em ), -
é o volume da solução em .
Como
é constante, podemos calcular
a partir dos dados finais e então recuperar o volume inicial usando
.
Passo 3
Converter unidades: o volume final dado em mililitros deve passar para litros porque as molaridades estão em
.
Passo 4
Calcular o número de mols de
que restaram na cápsula (peguei
e
do enunciado):
Explicação: multiplicar concentração por volume (nas mesmas unidades) dá mols. Aqui:
vezes
é
.
Passo 5
Calcular o volume inicial da solução usando
(peguei
do enunciado):
Fazendo a conta:
Explicando a aritmética:
. Dividir
por
dá
.
Passo 6
Volume de água eliminado por evaporação = volume inicial menos volume final (convertido para
):
Breve interpretação final: a cápsula começou com
de solução e terminou com
, então evaporaram-se
de água.
Resposta
c)