Um Analista está planejando a análise do teor de carbonato de sódio
em amostras de Barrilha. Auxilie no planejamento respondendo as seguintes perguntas:
a) Qual o volume de ácido sulfúrico concentrado PA (
em massa e densidade de
) deve ser utilizado para o preparo de
de solução de
a
?
a) Qual o volume de ácido sulfúrico concentrado PA (
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos que preparar 1,0 litro de uma solução de ácido sulfúrico (
) com concentração de
. Para isso, precisamos calcular o volume do ácido sulfúrico concentrado (que é 98% de
em massa e tem densidade de
) que será utilizado nessa preparação. Vamos usar conceitos de molaridade, massa molar e densidade para resolver o problema.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de
necessários para preparar 1,0 litro de solução com concentração de
. A molaridade (
) é dada por:
Onde:
-
é a concentração em , -
é o número de mols, -
é o volume em litros.
Rearranjando para encontrar
:
Passo 3
Agora, vamos determinar a massa de
necessária. Para isso, precisamos da massa molar do
. A massa molar é a soma das massas atômicas de todos os átomos na molécula:
- H:
- S:
- O:
Totalizando:
Agora, a massa (
) necessária é:
Passo 4
Sabemos que o ácido sulfúrico concentrado possui 98% de
em massa. Isso significa que, para cada 100 g de solução concentrada, temos 98 g de
. Portanto, a massa de solução concentrada necessária (
) pode ser calculada por:
Passo 5
Agora, vamos calcular o volume da solução concentrada que contém esses 5,0 g de
. Usamos a densidade (
) para relacionar massa e volume:
Dado que a densidade é
, que é equivalente a
, temos:
Convertendo para mililitros:
Resposta
Para preparar
de solução de
a
, deve-se utilizar aproximadamente
de ácido sulfúrico concentrado.