Calcular o volume de ácido acético \left(\mathbf{C H}_{3} \mathbf{C O O H}\right) presente no volume de vinagre que foi usado. Use o volume de 900 mL com título em 4 \%. Assuma a densidade 1 \mathrm{~g} / \mathrm{mL} e calcule o número de mol de ácido. Obs: Usar a fórmula do título \mathrm{v} / \mathrm{v}.

Passo 1

O enunciado nos dá e pede o seguinte (tirei estes dados diretamente do enunciado):
  • Volume de vinagre: 900\\ \mathrm{mL}.
  • Título: 4\% no sistema v/v (volume/volume).
  • Densidade assumida do ácido acético: 1\\ \mathrm{g/mL}.
  • Fórmula do ácido acético: \mathrm{CH_{3}COOH}.
    O que se pede:
  • Calcular o volume de ácido acético presente no vinagre de 900\\ \mathrm{mL} com título 4\% (v/v).
  • Usando a densidade dada, calcular o número de mols de ácido acético nesse volume.

Passo 2

Entendendo o que significa título 4\% em v/v e calculando o volume do ácido:
  • Percentual em v/v significa que há 4\\ \mathrm{mL} de ácido por cada 100\\ \mathrm{mL} de solução.
  • Para 900\\ \mathrm{mL} de solução, o volume de ácido é
V_{\text{ácido}}=\frac{4}{100}\times 900\\ \mathrm{mL}.á
Agora calculamos:
V_{\text{ácido}}=0{,}04\times 900\\ \mathrm{mL}=36\\ \mathrm{mL}.á
Interpretação: há 36\\ \mathrm{mL} de ácido acético puro dentro dos 900\\ \mathrm{mL} de vinagre.

Passo 3

Converter esse volume em massa usando a densidade (explicando o conceito):
  • Definição: densidade é a relação entre massa e volume; \rho=\dfrac{m}{V}.
  • Reorganizando: m=\rho\cdot V.
  • Aqui foi dada \rho=1\\ \mathrm{g/mL}. Assim:
m_{\text{ácido}}=\rho\cdot V_{\text{ácido}} = 1\\ \mathrm{g/mL}\times 36\\ \mathrm{mL}=36\\ \mathrm{g}.áá
Comentário: com \rho=1\\ \mathrm{g/mL} o número em gramas fica numericamente igual ao volume em mL.

Passo 4

Calcular a massa molar (massa molar = massa de 1 mol) do ácido acético e explicar:
  • Fórmula química: \mathrm{CH_{3}COOH}. Reescrevendo por elementos: \mathrm{C_{2}H_{4}O_{2}}.
  • Usar massas atômicas aproximadas: \mathrm{C}=12{,}01\\ \mathrm{g/mol}, \mathrm{H}=1{,}008\\ \mathrm{g/mol}, \mathrm{O}=16{,}00\\ \mathrm{g/mol}.
  • Massa molar M:
M = 2\times 12{,}01 + 4\times 1{,}008 + 2\times 16{,}00\\ \mathrm{g/mol}.
Calculemos:
M = 24{,}02 + 4{,}032 + 32{,}00 = 60{,}052\\ \mathrm{g/mol}\approx 60{,}05\\ \mathrm{g/mol}.
Explicação didática: a massa molar diz quantos gramas correspondem a 1 mol de moléculas de \mathrm{CH_{3}COOH}.

Passo 5

Calcular o número de mols a partir da massa encontrada:
  • Fórmula básica: número de mols n=\dfrac{m}{M}, onde m é massa em gramas e M é massa molar em \mathrm{g/mol}.
  • Substituindo os valores que obtivemos:
n=\frac{36\\ \mathrm{g}}{60{,}052\\ \mathrm{g/mol}}.
Agora dividimos (fazer conta passo a passo):
n\approx 0{,}5994\\ \mathrm{mol}.
Arredondando a um número apropriado de algarismos significativos (os dados iniciais têm duas casas no título e três no volume), podemos apresentar:
n\approx 0{,}600\\ \mathrm{mol}.

Resposta

V_{\text{ácido}}=36\\ \mathrm{mL}á
n=0{,}600\\ \mathrm{mol}

Exercícios relacionados