Calcule o volume de ácido cloridrico concentrado que deve ser medido para permitir a preparação de 500 mL de uma solução de
. Considere que o reagente é uma solução com uma pureza de
e apresenta densidade de
.
Passo 1
Vou deixar claro o que o problema pede e quais dados temos (todos pegos do enunciado). O enunciado pede: calcular o volume de ácido clorídrico concentrado que deve ser medido para preparar
de uma solução de
.
Dados fornecidos:
- Volume final desejado:
. - Molaridade desejada:
. - Pureza (teor) da solução concentrada:
em massa (ou seja, de massa de por massa de solução). - Densidade da solução concentrada:
. - Massa molar do
: (valor padrão).
O que precisamos encontrar: o volume
(em mL) da solução concentrada de
com
e densidade
que contém a massa de
necessária para obter a solução final.
Passo 2
Entender as ideias físicas e as fórmulas que usaremos (aula rápida e amigável).
- Molaridade: a molaridade
é a quantidade de mols por litro de solução. A relação é
onde
é o número de mols de soluto e
é o volume da solução em litros. Aqui
e
são os valores desejados da solução final.
- Massa de soluto: depois de achar
(mols de ), a massa de (pura) necessária é
onde
é a massa molar.
- Pureza em massa (35%): significa que, em cada grama de solução concentrada,
g são . Logo a massa de solução concentrada necessária é
- Densidade: a densidade relaciona massa e volume por
. Assim o volume da solução concentrada é
Lembrando que
, portanto podemos obter o volume em mL.
Passo 3
Calcular o número de mols de
necessários usando a definição de molaridade.
Temos
e
. Então
Explicando: isso significa que precisamos de
mol de
na solução final de
.
Passo 4
Converter o número de mols em massa de
pura usando a massa molar.
A massa molar é
. Então
Interpretação: são necessários
de
puro para preparar os
de
.
Passo 5
Calcular a massa da solução concentrada (contendo
em massa de
) que fornece essa massa de
puro.
Se
é a fração em massa de
, então para obter
de soluto é preciso
Explicação: dessas
de solução concentrada,
(ou
) corresponde a
de
.
Passo 6
Converter a massa da solução concentrada em volume usando a densidade.
A densidade dada é
. Como
, o volume em mL é
Arredondamento prático: normalmente na pipetagem mede-se até duas casas decimais em mL, então
.
Passo 7
Resumo prático e dica de laboratório (rápido e encorajador).
- Resultado numérico: cerca de
de solução concentrada de a e densidade . - Dica prática: medir com pipeta graduada ou bureta para boa precisão; adicionar o ácido ao volume parcial de água e completar até
no balão volumétrico (sempre ácido na água, nunca o contrário). Força e coragem — você já tem o valor e a noção de por que cada passo foi feito!