- Um analista misturou duas soluções contendo NaCl, a
de 250 L de solução de
a
, densidade de
, e a
com 350 L de uma solução de 8.280 ppm de
. Qual a concentração molar, normal e em
de NaCl da solução final?
.
Passo 1
O enunciado fornece os seguintes dados e pede as concentrações finais de NaCl:
- Solução 1: volume
, concentração (m/V) de NaCl, temperatura , densidade . - Solução 2: volume
, concentração de . - Massas atômicas:
, .
O que se pede: - concentração molar da solução final (
); - normalidade da solução final (
); - concentração em
de NaCl da solução final.
Passo 2
Entender o significado de
(m/V) e como calcular a massa de NaCl na solução 1.
Explicação didática:
(m/V) significa que há
de soluto (NaCl) em cada
de solução. Para converter volumes grandes, passa-se tudo para mililitros:
.
Cálculo da massa de NaCl na solução 1:
Observação: a densidade foi fornecida, mas para transformar
(m/V) em massa de soluto não é necessário usá-la, pois a definição já dá massa por volume de solução.
Passo 3
Entender o que significa
de
e calcular a massa de
na solução 2.
Explicação didática: em soluções aquosas diluídas, é usual interpretar
como
de soluto por litro de solução (
). Aqui adotamos essa interpretação (comum em química analítica). Assim:
Volume da solução 2:
Massa de
total na solução 2:
Passo 4
Converter a massa de
da solução 2 em massa de NaCl correspondente.
Explicação didática: a relação estequiométrica entre
e NaCl é 1:1 em mols. Para converter massa de
em massa de NaCl usa-se a razão das massas molares:
Fórmula de conversão:
Cálculo:
Passo 5
Calcular a massa total de NaCl após a mistura.
Somando as massas das duas soluções:
Passo 6
Determinar o volume total da solução final e calcular a concentração em
.
Assunção (comum em exercícios): volumes são aditivos, logo
Concentração em
:
Passo 7
Calcular a concentração molar (
) da solução final.
Explicação didática: a molaridade
é o número de mols de soluto por litro de solução. Número de mols de NaCl:
Molaridade:
Passo 8
Calcular a normalidade da solução final.
Explicação didática: normalidade
é a concentração em equivalentes-grama por litro. Para sais simples como NaCl, cada mol fornece uma carga equivalente monovalente (
ou
tem valência 1), então o número de equivalentes por mol é
. Assim:
Portanto a normalidade é numericamente igual à molaridade para NaCl:
Passo 9
Arredondamentos finais e interpretação prática.
Para apresentação em notação usual, podemos arredondar mantendo uma precisão adequada aos dados fornecidos (a menor precisão na entrada é
que tem 1 ou 2 algarismos significativos, mas a medida em ppm tinha 4 dígitos; aqui apresento resultados com três algarismos significativos úteis):
- concentração em
: ; - concentração molar:
; - normalidade:
.
Força final: dá para fazer isso devagarzinho na prova — converter ppm em mg/L, transformar massa de Na em massa de NaCl pelo fator de massas molares, somar e dividir pelo volume total. Vai dar certo!