- Um analista precisa preparar 170 litros de uma solução de NaOH a
. A indústria possui um tanque com solução de NaOH a
a
, densidade de
. Quantos litros dessa solução o analista precisará diluir para obter a solução? Qual a concentração molar e normal e em
da solução estoque?
.
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado nos dá e o que pede (tirei estes dados diretamente do enunciado).
- Volume de solução final desejada:
. - Concentração desejada:
. - Solução estoque disponível:
de NaOH a . - Densidade da solução estoque:
. - Massas atômicas:
. - Perguntas:
- Quantos litros da solução estoque são necessários para preparar os
à concentração pedida? - Qual a concentração da solução estoque em
(molar), em (normal) e em ?
- Quantos litros da solução estoque são necessários para preparar os
Passo 2
Entendendo o que é “ppm” e calculando a massa de
necessária.
- Em soluções aquosas diluídas,
geralmente significa de soluto por de solução, ou seja . Vou usar essa interpretação padrão. - A concentração pedida é
- Então a massa total de
necessária para é:
- Calculemos:
- Convertendo para gramas:
Portanto, é preciso
de
no total.
Passo 3
Converter a massa de
requerida para a massa de NaOH necessária.
- Relação química: cada mol de
contém 1 mol de . Logo a massa de NaOH necessária é proporcional à razão das massas molares. - Mmassa molar de
:
- A massa de Na por mol de NaOH é
. Logo a massa de NaOH que dá uma massa de sódio é
- Substituindo
:
- Calculemos:
Portanto, é necessária aproximadamente
de NaOH puro para fornecer os
de
.
Passo 4
Entender o significado de
e calcular a concentração em
da solução estoque.
- A notação
(massa/volume) significa gramas de soluto por de solução. - Então
significa de NaOH por de solução. - Para encontrar
:
Portanto, a solução estoque contém
de NaOH por litro.
Passo 5
Calcular o volume da solução estoque necessário para fornecer a massa de NaOH requerida.
- Se a solução estoque tem
de NaOH por litro, o volume necessário para obter de NaOH é
- Calculemos:
Para ficar em unidades usuais:
Observação didática rápida: é esperado um volume muito pequeno porque a concentração estoque é bem alta comparada ao nível ppm pedido.
Passo 6
Calcular a concentração molar e a normalidade da solução estoque.
- Molaridade
(mol/L) = . - Usando
e :
- Normalidade
para soluções ácido-base é o número de equivalentes por litro. Para NaOH cada mol fornece 1 equivalente (um óxido/hidróxido por mol), logo
Passo 7
Uso da densidade (explicação adicional, opcional mas didática).
- A densidade foi fornecida (
). Podemos verificar quantos gramas tem de solução:
- Como em
há de NaOH, a fração mássica (m/m) é
Isto confirma que
corresponde aproximadamente a
em massa, informação útil se precisar comparar com concentrações em
m/m.