Um alvejante comercial contém
em massa de NaOCl em água. Calcule (a) a molalidade e (b) a fração em quantidade de matéria de NaOCl na solução.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão diz que um alvejante comercial tem 3,62% em massa de NaOCl (hipoclorito de sódio) dissolvido em água. Vamos calcular duas coisas:
(a) Molalidade da solução, que é uma medida de concentração baseada na quantidade de soluto (NaOCl) por quilograma de solvente (água).
(b) Fração em quantidade de matéria de NaOCl, que é basicamente a proporção das moléculas de NaOCl em relação ao total de moléculas na solução.
Para isso, vamos precisar usar conceitos de porcentagem em massa, molaridade, e fórmulas químicas básicas.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa 3,62% em massa de NaOCl. Isso quer dizer que, em 100 gramas de alvejante, temos 3,62 gramas de NaOCl e o restante, que são 96,38 gramas, é água.
Passo 3
Vamos calcular a molaridade das duas substâncias para facilitar. A molaridade é a quantidade de mols por litro, mas como vamos precisar da molalidade, vamos focar na quantidade de mols de cada componente.
A fórmula do NaOCl é já dada, precisamos calcular a massa molar:
- Na: 22,99 g/mol
- O: 16,00 g/mol
- Cl: 35,45 g/mol
Então, a massa molar do NaOCl é:
Passo 4
Agora, vamos calcular a quantidade de mols de NaOCl em 3,62 gramas:
Passo 5
Em seguida, vamos considerar a quantidade de água. Sabemos que temos 96,38 gramas de água. Precisamos converter essa massa para quilogramas, já que a molalidade é medida por quilograma de solvente:
Passo 6
Agora, podemos calcular a molalidade (m) usando a fórmula:
Passo 7
Para a parte (b), precisamos calcular a fração em quantidade de matéria de NaOCl. Primeiro, vamos converter a massa de água para mols. A massa molar da água (H₂O) é:
Então, a quantidade de mols de água é:
Passo 8
Agora, a fração em quantidade de matéria de NaOCl é a relação entre os mols de NaOCl e o total de mols na solução:
Resposta
(a) A molalidade da solução é aproximadamente 0,504 mol/kg.
(b) A fração em quantidade de matéria de NaOCl na solução é aproximadamente 0,009.