- Qual a concentração em
de peróxido de hidrogênio presente na água oxigenada comercial (
)? Dado
.
Passo 1
O enunciado pergunta: “Qual a concentração em
de peróxido de hidrogênio presente na água oxigenada comercial (
v/v)?”
Dados fornecidos e informações relevantes:
Dados fornecidos e informações relevantes:
- A concentração dada é
v/v (ou seja, mL de soluto por mL de solução). - A densidade fornecida é
.
O objetivo é transformar essa informação de porcentagem volumétrica em mols por litro (molaridade), usando a densidade para passar de volume de soluto para massa e depois para número de mols. Vou fazer isso passo a passo.
Passo 2
Entender e usar corretamente o significado de
v/v.
Por definição, porcentagem volumétrica significa:
Por definição, porcentagem volumétrica significa:
Isso implica que, em
de solução, há
de peróxido de hidrogênio puro (soluto). Esse é o ponto de partida: vamos trabalhar com uma amostra de
de solução.
Passo 3
Converter o volume de peróxido de hidrogênio em massa usando a densidade.
A densidade relaciona massa e volume pela fórmula:
A densidade
onde
é a massa em gramas,
é a densidade em
e
é o volume em
. Aqui usaremos o volume do soluto que retiramos do item anterior:
. Então:
Portanto, em
de solução há
de
.
Passo 4
Calcular a massa molar (
) do peróxido de hidrogênio
.
A massa molar é a soma das massas atômicas dos átomos na molécula. Usando massas atômicas aproximadas ( e
):
A massa molar é a soma das massas atômicas dos átomos na molécula. Usando massas atômicas aproximadas (
Essa é a massa de um mol de
.
Passo 5
Calcular o número de mols de
presentes em
da solução.
Usa-se a relação:
Usa-se a relação:
onde
é o número de mols,
a massa do soluto e
a massa molar. Substituindo:
Logo, em
de solução há aproximadamente
mol de
.
Passo 6
Converter para concentração em
(molaridade).
Molaridade é definida como moles de soluto por litro de solução:
Molaridade é definida como moles de soluto por litro de solução:
Aqui
é o número de mols em
e
. Então:
Passo 7
Arredondamento e interpretação final.
Com base nos dados fornecidos (densidade com duas casas significativas), é razoável apresentar a resposta com três algarismos significativos:
Com base nos dados fornecidos (densidade com duas casas significativas), é razoável apresentar a resposta com três algarismos significativos:
Isso significa que a água oxigenada comercial
v/v contém aproximadamente
mol de
por litro de solução.