Qual a concentração, em
, do
utilizado para o preparo de outras concentrações deste ácido (que chamamos de
“concentrado”)? Dados
.
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que pede, sem resolver ainda.
- Dados fornecidos:
- densidade:
(da solução de “concentrado”); - pureza (fração mássica):
(assumimos que é porcentagem em massa); - massas atômicas:
, , .
- densidade:
- O que é pedido:
- concentração molar (molaridade) do ácido concentrado, em
.
- concentração molar (molaridade) do ácido concentrado, em
Passo 2
Entender o conceito e a estratégia — o que é molaridade e como obtê-la.
- Molaridade (
) é o número de mols do soluto por litro de solução:
onde
é o número de mols e
é o volume da solução em litros.
- Estratégia prática: calcular quantos gramas de
existem em da solução usando a densidade e a pureza, transformar essa massa em mols usando a massa molar, e então dividir por (já teremos a molaridade).
Passo 3
Converter densidade para massa de
de solução.
- Densidade define massa por volume. Como
, a massa de da solução é:
Expliquei: essa é a massa TOTAL da solução (soluto + solvente) contida em
.
Passo 4
Calcular a massa de
puro dentro desses
usando a pureza.
- A fração mássica 98% significa que
da massa da solução é . Então:
Comentário: agora sabemos quantos gramas de ácido puro existem em 1 litro da solução.
Passo 5
Calcular a massa molar de
.
- Somando as massas atômicas dadas:
Expliquei: essa é a massa de 1 mol de
.
Passo 6
Calcular o número de mols de
em
da solução.
- Usando
:
Expliquei: este
é o número de mols de soluto presentes em exatamente
de solução.
Passo 7
Calcular a molaridade (concentração em
).
- Como os
estão em , a concentração é simplesmente:
Comentário final: normalmente arredondamos a um número de algarismos significativos compatível com os dados — aqui
e
têm três algarismos relevantes, então
é adequado.