O ácido nítrico à
possui massa específica
, enquanto uma solução aquosa contendo
em peso de
possui uma massa específica de
. Você precisa de uma quantidade de solução igual a
que contenha exatamente
de
.
i. Calcule o volume requerido em litros de solução a
em peso de
.
ii. Suponha que você não conhece o valor da massa específica da solução de ácido nítrico. Recalcule o item anterior a partir da consideração de aditividade dos volumes dos componentes da solução.
i. Calcule o volume requerido em litros de solução a
ii. Suponha que você não conhece o valor da massa específica da solução de ácido nítrico. Recalcule o item anterior a partir da consideração de aditividade dos volumes dos componentes da solução.
Passo 1
Beleza, a questão é sobre soluções e densidade. A gente tem:
- Ácido nítrico puro (100 % HNO₃) com ρ = 1,531 g/cm³
- Solução 40 % em massa de HNO₃ com ρ = 1,256 g/cm³
- Queremos preparar essa solução 40 % de modo que ela contenha exatamente 31,5 g de HNO₃.
O que vamos usar:
- Fração em massa:
. - Densidade:
. - No item ii, vamos ainda usar a ideia de aditividade de volumes: o volume final é soma dos volumes dos componentes.
Passo 2
Calcular a massa total da solução 40 %.
A fração em massa de HNO₃ é 40 %, ou seja
A fração em massa de HNO₃ é 40 %, ou seja
Queremos
g, então
Passo 3
Transformar essa massa de solução em volume usando a densidade da solução 40 %.
A densidade é g/cm³, logo
A densidade é
Convertendo pra litros:
Passo 4
Agora, sem usar a densidade da solução (item ii): considera aditividade de volumes.
- Calcula a massa de água que vai na solução:
- Volume de HNO₃ puro:
- Volume de água (densidade da água ≈1,00 g/cm³):
- Volume total pela soma:
Resposta
i) 0,0627 L de solução 40 %
ii) 0,0678 L de solução (pela aditividade de volumes)
ii) 0,0678 L de solução (pela aditividade de volumes)