Após apresentar os cálculos, descreva a preparação de 500 mL de
à partir do reagente comercial com
de
e densidade
. (Dado M.M.
).
Passo 1
O enunciado pede que a gente prepare
de solução de
com concentração
, usando o reagente comercial que tem
(m/m) de
e densidade
. O dado da massa molar é
.
Informações relevantes fornecidas:
O que é pedido concretamente: calcular quanto (massa ou volume) do reagente comercial devo medir para obter a solução e descrever o procedimento prático de preparo (como diluir, segurança, vidraria, etc.).
Passo 2
Conceitos fundamentais que vamos usar (explicação didática):
- Definição de molaridade: a molaridade
(ou concentração molar) é o número de mols do soluto por litro de solução. Logo, o número de mols necessários é
onde
está em mol,
em
e
em
.
- Relação massa ↔ mol: massa do soluto
(em g) relaciona-se com o número de mols por
onde
é a massa molar em
.
- Percentual m/m (fração em massa): se o reagente é
em massa (por exemplo ), isso significa que em da solução comercial há gramas do soluto puro. Assim, a massa de solução comercial necessária é
- Densidade:
relaciona massa e volume por
- Regras práticas de laboratório: sempre usar equipamentos adequados (pipeta/bureta para volumes precisos, balança para massa), e na diluição de ácidos concentrados acrescentar o ácido à água (nunca o contrário) para evitar respingos e aquecimento perigoso.
Passo 3
Calcular o número de mols de
necessários usando a definição de molaridade:
Substituindo
e
:
Passo 4
Converter o número de mols na massa de
puro necessária usando a massa molar:
Fazendo a conta:
Arredondando de forma razoável (dados têm poucas algarismos significativos), usaremos
.
Passo 5
Calcular a massa da solução comercial necessária usando a fração em massa
:
Fazendo a conta:
Passo 6
Converter a massa da solução comercial no volume dessa solução usando a densidade
:
Fazendo a conta:
Arredondando de modo compatível com a precisão prática (vidraria típica), podemos dizer
.
Passo 7
Comentários sobre algarismos significativos e arredondamento:
- A densidade
tem três algarismos significativos; a pureza tem três; logo o resultado final em volume prático deve ser dado com três algarismos significativos, i.e. . - Em laboratório, é prático e seguro medir
da solução concentrada usando uma pipeta volumétrica de + uma micropipeta ou uma proveta calibrada, ou simplesmente uma pipeta volumétrica de ajustada para se disponível — a medida deve ser precisa.
Passo 8
Procedimento prático de preparo (passo a passo, com segurança):
- Equipamento e EPI: jaleco, óculos de segurança, luvas resistentes a ácidos, capela/ exaustor. Vidraria: proveta ou pipeta volumétrica para medir
do ácido concentrado, balão volumétrico de (preferível) ou béquer + proveta para completar até , funil de plástico/resistente a ácidos, bastão de vidro. - Medida do ácido concentrado: coloque a proveta ou pipeta na capela. Meça cuidadosamente
de solução comercial de (70,5% m/m, ). Se usar pipeta volumétrica, descarte o excesso e transfira para o balão volumétrico. - Diluição: coloque aproximadamente metade do volume final desejado de água destilada (por exemplo
de água) no balão volumétrico de . Com a balança? Não é necessário aqui se for usar balão volumétrico; use água destilada à temperatura ambiente. - Adicione o ácido à água lentamente e com agitação: transfira os
do ácido concentrado para a água (nunca o contrário). Agite o balão com movimentos suaves ou mexa com bastão de vidro através da tampa. Isso evita respingos e o aquecimento súbito. - Após resfriar (se houver aquecimento perceptível), complete o volume até a marca de
com água destilada, sempre com o balão apoiado e observado no menisco. - Homogeneização: tampe e inverta várias vezes o balão para garantir mistura homogênea.
- Rotulação: identifique o frasco com o nome da solução (
), data, concentração, riscos e responsável. - Descarte e limpeza: resíduos de ácidos devem ser neutralizados conforme normas do laboratório. Lave vidraria com muita água após uso.
Dica prática amigável: se não tiver pipeta exata de, use uma pipeta de + uma de ou uma proveta de boa precisão; quanto mais precisa a medição do ácido concentrado, mais precisa será a solução final.
Resposta
Massa de
puro necessária:
Massa da solução comercial necessária: (aprox.)
Volume da solução comercial a pipetar:
Massa da solução comercial necessária:
Volume da solução comercial a pipetar: