- Um analista misturou 4 litros de uma solução de HCl a
a
, densidade de
, com 100 litros de uma solução de HCl a 8.520 ppm de Cl -. Qual a concentração Molar, Normal e
da solução final?
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações (vou listar tudo claramente):
- Tem-se
de uma solução de HCl a (temperatura , densidade ). - Tem-se
de uma solução com de . - Foi misturado tudo e a pergunta é: qual a concentração final (da mistura) em (1) molaridade, (2) normalidade e (3)
?
Informações que vou usar explicitamente:
- Interpreto
como de HCl por de solução. - Interpreto
de como de por litro de solução (assunção padrão para soluções aquosas diluídas). Se fosse outra definição de ppm (por massa), seria necessário outro dado; aqui essa interpretação é a mais comum e compatível com volumes dados em litros. - Massa molar adotada:
e massa atômica do cloro . - A normalidade de HCl (ácido monoprótico) é igual à molaridade (um equivalente por mol).
Passo 2
Converter a informação da primeira solução (
) em massa de HCl:
- Significado:
. - Volume disponível:
.
Calculo direto da massa de HCl na primeira porção:
Passo 3
Executando o cálculo do passo anterior:
Portanto, a primeira solução contém
de HCl.
Observação sobre a densidade: a densidade fornecida (
) refere-se à solução, mas para converter
em massa de soluto não é necessária — já usamos diretamente a definição
.
Passo 4
Tratar a segunda solução:
de
.
- Pela assunção,
. - Volume disponível:
.
Massa de
total:
Passo 5
Converter a massa de
em massa equivalente de
:
- Cada mol de
contém 1 mol de . Logo, a relação de massas é
- Aplicando:
Calculemos numericamente:
Portanto, a segunda solução fornece aproximadamente
de HCl (em forma de equivalente de massa).
Passo 6
Somar massas de HCl e volumes para obter a concentração final:
- Massa total de HCl:
- Volume total (assumindo volumes aditivos):
Concentração em
:
Passo 7
Calculemos numericamente
:
Agora transformar em mols e molaridade:
- Moles totais de HCl:
Calculemos:
- Molaridade (mol/L):
Passo 8
Normalidade:
- HCl é ácido monoprótico (cada mol libera 1 equivalente de H+), então equivalentes por mol
. - Portanto a normalidade é numericamente igual à molaridade:
Observação sobre algarismos significativos: os dados iniciais (por exemplo,
,
, volumes) determinam a precisão; apresentei valores com 4 algarismos significativos onde coube.