Calcule a quantidade de soluto necessária para preparar uma solução
de glicose,
, a partir de 300 g de solução.
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações e pede uma coisa:
- Concentração desejada (molaridade):
. - Soluto: glicose, fórmula
. - Massa da solução final:
. - Pergunta: qual a quantidade de soluto (massa de glicose, em gramas) necessária para preparar essa solução?
Observação importante: a molaridade relaciona moles de soluto com o volume da solução em litros. O enunciado fornece a massa da solução (
), não o volume. Como o enunciado não informa a densidade da solução, será preciso assumir uma densidade razoável para converter massa em volume — farei isso nos próximos passos explicando por quê.
Passo 2
Relembrando o conceito chave (aula rápida e prática):
- Molaridade
é definida por
onde
é o número de mols de soluto e
é o volume da solução em litros.
- Desse relacionamento isolamos o número de mols necessários:
Aqui:
-
é a molaridade dada ( ); -
é o volume da solução final em litros (ainda precisamos obtê-lo a partir da massa dada); -
será o número de mols de glicose que precisamos preparar.
Depois, para passar de mols para massa do soluto usamos:
onde
é a massa molar (em
) da glicose.
Passo 3
Converter massa da solução em volume. Justificativa da hipótese: em muitos exercícios de preparo de soluções quando não é dada a densidade, assume-se a densidade aproximada da água para soluções aquosas diluídas, isto é
. Aqui vou assumir
porque o enunciado não fornece densidade e a solução é tipicamente aquosa e relativamente diluída.
Cálculo do volume:
Converter para litros:
Passo 4
Calcular o número de mols de glicose exigidos usando
:
Explicação rápida: multiplicou-se a concentração (mol por litro) pelo volume (litros) para obter mols — é a forma direta de aplicar a definição de molaridade na prova.
Passo 5
Calcular a massa molar da glicose
. Usando massas atômicas aproximadas:
,
,
.
Cálculo:
O que isso significa: cada mol de glicose pesa cerca de
.
Passo 6
Converter os
em massa:
Passo 7
Arredondamento e observações finais: dependendo do número de algarismos significativos dos dados, pode-se apresentar o resultado com três algarismos significativos. Assim,
fica razoavelmente expresso como
de glicose.
Resposta
10,81 g de glicose