Ácido sulfúrico comercial tem 98 \% \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} e 2 \% de água, em massa. Qual é a razão molar de \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} para \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} ?

Passo 1

O enunciado informa que o ácido sulfúrico comercial contém 98\% de \mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4 e 2\% de \mathrm{H}_2\mathrm{O} em massa. Queremos a razão molar
\frac{n_{\mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4}}{n_{\mathrm{H}_2\mathrm{O}}}.
Para isso, usaremos estequiometria simples, assumindo uma amostra de 100 g e calculando moles a partir das massas molares de \mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4 e \mathrm{H}_2\mathrm{O}.

Passo 2

Assumindo 100 g de solução, temos:
massa de \mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4 = 98 g
massa de \mathrm{H}_2\mathrm{O} = 2 g

Passo 3

Calculemos os moles de \mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4. A massa molar é
M(\mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4) = 2\times1,008 + 32,06 + 4\times16,00 = 98,08\;\mathrm{g/mol},
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n_{\mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4} = \frac{98}{98,08} \approx 1{,}00\;\mathrm{mol}.

Passo 4

Agora os moles de \mathrm{H}_2\mathrm{O}. A massa molar é
M(\mathrm{H}_2\mathrm{O}) = 2\times1,008 + 16,00 = 18,02\;\mathrm{g/mol},
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n_{\mathrm{H}_2\mathrm{O}} = \frac{2}{18,02} \approx 0{,}111\;\mathrm{mol}.

Passo 5

A razão molar é
\frac{n_{\mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4}}{n_{\mathrm{H}_2\mathrm{O}}} \approx \frac{1{,}00}{0{,}111} \approx 9{,}0.

Resposta

A razão molar \displaystyle n_{\mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4}:n_{\mathrm{H}_2\mathrm{O}} é aproximadamente 9:1.

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