Após apresentar os cálculos, descreva a preparação de 250 mL de uma solução de \mathrm{LiOH} 2,50 \mathrm{M} em laboratório. Sabendo que o LiOH é um sólido de \mathrm{M} . \mathrm{M} .=23,95 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}.

Passo 1

O enunciado pede que eu calcule quanto de sólido de LiOH é necessário e que descreva como preparar em laboratório 250\\ \mathrm{mL} de uma solução com concentração 2,50\\ \mathrm{M}.\n
Informações fornecidas:\n
  • Volume desejado: 250\\ \mathrm{mL}.\n
  • Concentração desejada: 2,50\\ \mathrm{M} (moles por litro).\n
  • Massa molar do LiOH (sólido): \mathrm{M.M.}=23,95\\ \mathrm{g/mol}.\n
    Perguntas implícitas que vamos responder:\n
  1. Quantos mols de LiOH são necessários para preparar 250\\ \mathrm{mL} de solução 2,50\\ \mathrm{M}?\n
  2. Qual é a massa correspondente (em gramas) desse LiOH?\n
  3. Como preparar essa solução passo a passo em laboratório, incluindo cuidados de segurança e boas práticas?\n

Passo 2

Entendendo o que é concentração molar (a parte didática bem mastigada).\n
  • A molaridade M é definida como o número de mols de soluto por litro de solução.\n
  • Fórmula usada:\n
M = \frac{n}{V}\n
onde \n
  • M é a molaridade (em \mathrm{mol/L}),\n
  • n é o número de mols de soluto (em \mathrm{mol}),\n
  • V é o volume da solução (em \mathrm{L}).\n
    Para achar n isolamos a fórmula:\n
n = M \cdot V\n
Isso significa: multiplica a concentração desejada pelo volume (em litros) para obter os mols necessários.

Passo 3

Calcular os mols de LiOH necessários usando a fórmula.\n
Primeiro converto o volume para litros:\n
250\\ \mathrm{mL} = 0,250\\ \mathrm{L}.\n
Agora calculo os mols:\n
n = M\cdot V = 2,50\\ \mathrm{mol/L}\times 0,250\\ \mathrm{L}.\n
Faço a multiplicação:\n
n = 2,50\times 0,250 = 0,625\\ \mathrm{mol}.\n
Interpretação: preciso de 0,625\\ \mathrm{mol} de LiOH para obter a concentração desejada em 250\\ \mathrm{mL}.

Passo 4

Transformar mols em massa (aula prática rápida sobre massa-molar).\n
  • A massa m do soluto relaciona-se com o número de mols pela massa molar:\n
m = n \cdot \text{M.M.}\n
onde \n
  • m é a massa em gramas,\n
  • n é o número de mols,\n
  • \text{M.M.} é a massa molar em \mathrm{g/mol}.\n
    Aplicando ao nosso caso:\n
m = 0,625\\ \mathrm{mol}\times 23,95\\ \mathrm{g/mol}.\n
Faço a conta (passo a passo):\n
0,625\times 23,95 = 14,96875\\ \mathrm{g}.\n
Portanto, a massa calculada é 14,96875\\ \mathrm{g}.

Passo 5

Arredondamento e algébrica de casas significativas (por que e como arredondar).\n
  • A molaridade fornecida 2,50 tem três algarismos significativos; a massa molar 23,95 tem quatro.\n
  • O resultado deve ser limitado pela medida com menor número de algarismos significativos (a molaridade: 3 s.f.).\n
  • Assim, arredondando 14,96875\\ \mathrm{g} para 3 s.f. obtemos 14,97\\ \mathrm{g}.\n
    Na prática de laboratório é comum pesar 15,0\\ \mathrm{g} (arredondamento prático) se a balança tem resolução de 0,01\\ \mathrm{g} ou 0,1\\ \mathrm{g}. Eu recomendaria pesar exatamente 14,97\\ \mathrm{g} se a balança permitir, senão pesar 15,0\\ \mathrm{g} e anotar o valor real pesado para ajuste de cálculo se for necessário.

Passo 6

Materiais, reagentes e cuidados de segurança (essencial antes de qualquer preparação).\n
Materiais:\n
  • Balão volumétrico de 250\\ \mathrm{mL} (preferível) ou outro frasco volumétrico calibrado.\n
  • Becker (250–400 mL) para dissolver inicialmente o soluto.\n
  • Bastão de vidro ou agitador magnético.\n
  • Funil e papel de filtro (opcional, para transferir sem perder produto).\n
  • Balança analítica (resolução 0,01\\ \mathrm{g} ou melhor).\n
  • Proveta ou pipeta para completar volumes menores (se necessário).\n
    Reagentes:\n
  • LiOH sólido (anidro se possível). Peça-se que seja o composto seco.\n
  • Água destilada ou deionizada.\n
    Segurança e cuidados:\n
  • LiOH é uma base forte e cáustica: use luvas nitrílicas, óculos de proteção e jaleco.\n
  • Evite inalar o pó — trabalhe na capela se disponível.\n
  • Ao dissolver, a dissolução de bases pode liberar calor; adicione o soluto à água e não o contrário, e faça a dissolução com agitação controlada.\n
  • Se o LiOH for higroscópico (absorve água), manipule rapidamente e, se possível, use material recém-aberto ou guardado em dessicador.

Passo 7

Procedimento detalhado passo a passo (como você faria na prova e no laboratório).\n
  1. Ligue a balança e deixe-a calibrar; coloque um prato ou papel de pesagem limpo.\n
  2. Pese cerca de 14,97\\ \mathrm{g} de LiOH na balança (se a balança só permitir 2 casas decimais e você preferir, pese 15,00\\ \mathrm{g} e registre o valor exato). Anote o valor real pesado.\n
  3. Transfira o LiOH com cuidado para um Becker limpo e seco.\n
  4. Adicione aproximadamente 150\\ \mathrm{mL} de água deionizada no Becker (menos que o volume final) — explicar: sempre dissolver em volume menor para poder ajustar o volume final precisamente depois.\n
  5. Agite com bastão de vidro ou use agitador magnético até dissolução completa. Observe que a solução pode aquecer ligeiramente; se aquecer demais, deixe esfriar antes de transferir.\n
  6. Enxágue o recipiente onde o LiOH foi pesado com pequenas porções de água deionizada (duas ou três vezes) e adicione os enxágues ao Becker para garantir que todo o soluto vá para a solução.\n
  7. Com ajuda de um funil, transfira a solução para o balão volumétrico de 250\\ \mathrm{mL}.\n
  8. Complete cuidadosamente o balão volumétrico até a marca de 250\\ \mathrm{mL} com água deionizada à temperatura próxima à ambiente (normalmente 20–25^\circ\mathrm{C}). Se a temperatura for significativamente diferente, tome cuidado: o volume pode variar um pouco com temperatura.\n
  9. Tampe o balão volumétrico e invertê-lo suavemente várias vezes (10–15 inversões) para homogenizar a solução.\n
  10. Rotule o frasco com: nome da solução \left(\mathrm{LiOH}\\\ 2,50\\ \mathrm{M}\right), volume, data de preparação e seu nome/iniciais e riscos (ex.: “base cáustica”).\n

Passo 8

Verificações finais e dicas práticas rápidas.\n
  • Se você pesou 15,00\\ \mathrm{g} em vez de 14,97\\ \mathrm{g}, o excesso é muito pequeno e geralmente aceitável; se necessário, recalcule a molaridade real:\n
n_{\text{real}}=\frac{m_{\text{pesado}}}{\text{M.M.}},\quad M_{\text{real}}=\frac{n_{\text{real}}}{0,250\\ \mathrm{L}}.\n
  • Exemplo rápido: se m_{\text{pesado}}=15,00\\ \mathrm{g},\n
n_{\text{real}}=\frac{15,00}{23,95}=0,6265\\ \mathrm{mol},\n
M_{\text{real}}=\frac{0,6265}{0,250}=2,506\\ \mathrm{M},\n
o que difere muito pouco de 2,50\\ \mathrm{M}.\n
  • Guarde a solução conforme regras do laboratório (frasco fechado, longe de contaminantes).\n
  • Sempre descarte resíduos conforme as normas de segurança e meio ambiente.

Resposta

Massa de LiOH a ser pesada: 14,97\\ \mathrm{g} (praticamente 15,0\\ \mathrm{g} se a balança não suportar 2 decimais).\n
Procedimento resumido: pesar o LiOH, dissolver em cerca de 150\\ \mathrm{mL} de água deionizada com agitação, transferir para balão volumétrico de 250\\ \mathrm{mL}, completar até a marca com água deionizada, homogeneizar por inversões e rotular; usar EPI (luvas, óculos, jaleco) e adicionar sempre o soluto à água.

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