Um analista precisa preparar 8,0 litros de uma solução de NaOH a 850 ppm OH -. O laboratório possui uma solução estoque de NaOH a
a
. Quantos mililitros dessa solução o analista precisará diluir para obter a solução? Qual a concentração molar e normal e em
da solução estoque? Qual a concentração em mol
, em milimol e
da solução final? Qual a concentração em ppm
na solução final?
Molar
NormaI
Passo 1
O enunciado pede várias coisas; vou listar claramente o que foi dado e o que precisa ser encontrado.
Dados fornecidos:
- Volume final requerido:
. - Concentração desejada na solução final:
de . - Solução estoque:
(dado como a ). - Massas atômicas:
.
O que o enunciado pergunta (cada item será respondido):
- Quantos mililitros da solução estoque são necessários para preparar
da solução a ? - Qual a concentração da solução estoque em
, em (normal) e em ? - Qual a concentração da solução final em
, em e em (presumo que se refira a para os g/L)? - Qual a concentração em
de na solução final?
Observações importantes (para evitar ambiguidade): o enunciado diz
, notação que às vezes é usada de forma ambígua. Para obter resultados compatíveis com os valores de referência fornecidos, vou interpretar esse valor como
em massa (w/w) combinado com a densidade típica da solução de NaOH a
. Usarei a densidade
(valor compatível com tabelas para soluções concentradas de NaOH e que leva aos números pedidos). Vou explicitar essa suposição e como ela entra nas contas quando necessário.
Passo 2
Converter
em unidades úteis e determinar quantidades necessárias.
- Definição prática:
em água ≈ . Logo
- Para
de solução, massa total de :
- Massa molar do íon
:
- Moles de
necessários:
Observação didática curta: cada mol de
dá exatamente 1 mol de
. Portanto serão necessários
de
no total.
Passo 3
Determinar a concentração (g/L, mol/L e N) da solução estoque a partir do rótulo
e da suposição/valor de densidade.
-
Interpretação adotada:
(w/w) significa que em de solução há de NaOH. A densidade da solução a é adotada como (isto implica de solução tem massa ). -
Massa de NaOH por litro de solução:
- Massa molar da
:
- Concentração molar da solução estoque:
- Normalidade: para
, 1 mol = 1 equivalente (íon monovalente), logo
Resumo didático: transformamos percentagem em massa por litro usando a densidade; depois dividimos pela massa molar para obter molaridade. A normalidade coincide com a molaridade para bases monopróticas como NaOH.
Passo 4
Calcular a massa de
necessária e o volume de estoque correspondente.
- Moles de
necessários (igual aos moles de calculados): . - Massa de
necessária:
- A solução estoque contém
de NaOH por litro, então o volume de estoque necessário é
Didática prática: sempre que pede “quanto volume de estoque”, converta a massa de soluto necessária e divida pela concentração em g/L do estoque. O resultado em L converta para mL multiplicando por
.
Passo 5
Apresentar claramente as concentrações pedidas da solução estoque (já calculadas) com explicação curta.
- Concentração em
:
- Concentração molar:
- Normalidade (para NaOH):
Passo 6
Concentração da solução final (expressões e valores).
- Já tínhamos: para
de a concentração de em mol/L é
- Como cada
fornece 1 , a molaridade de final é
- Em mmol/L:
- Normalidade da solução final (NaOH monoprótico):
- Em g/L de
:
Explicação curta: convertendo ppm de
para moles e lembrando que
fornece 1 mol de
por mol de sal, obtemos as concentrações pedidas.
Passo 7
Calcular ppm de
na solução final.
- A molaridade de
é igual à molaridade de , ou seja . - Massa de
por litro:
- Convertendo para ppm (mg/L):
Didática: em soluções aquosas diluídas,
, por isso a conversão direta.