Qual a concentração molar de uma solução aquosa de ácido sulfúrico, sabendo-se que foram dissolvidos 49 g do ácido em 2 L de solução? R: 0,25 \mathrm{M}

Passo 1

O enunciado pede a concentração molar da solução. As informações dadas são:
  • Massa de ácido sulfúrico dissolvida: 49\\ \text{g}.
  • Volume da solução: 2\\ \text{L}.
    A pergunta implícita é: qual é a concentração em molaridade (em mol·L^{-1} ou \mathrm{M}) dessa solução?

Passo 2

Definição e fórmula que vamos usar:
  • A concentração molar (molaridade) é a quantidade de substância (em mols) por unidade de volume (em litros).
  • Fórmula:
c = \frac{n}{V}
onde c é a concentração molar (em \mathrm{mol\cdot L^{-1}} ou \mathrm{M}), n é o número de mols da substância (em \mathrm{mol}) e V é o volume da solução (em \mathrm{L}).
Na prova memorize: “mols por litro”.

Passo 3

Converter a massa do soluto em número de mols. Para isso usamos:
n = \frac{m}{M_{\mathrm{m}}}
onde m é a massa (em \mathrm{g}) e M_{\mathrm{m}} é a massa molar (em \mathrm{g\cdot mol^{-1}}).
Calcular a massa molar do ácido sulfúrico \mathrm{H_2SO_4}:
  • Massa atômica aproximada: \mathrm{H}=1, \mathrm{S}=32, \mathrm{O}=16 (em \mathrm{g\cdot mol^{-1}}).
  • Portanto:
M_{\mathrm{m}}(\mathrm{H_2SO_4}) = 2\cdot1 + 32 + 4\cdot16 = 2 + 32 + 64 = 98\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}.
Agora calcular n:
n = \frac{m}{M_{\mathrm{m}}} = \frac{49\\ \mathrm{g}}{98\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}} = 0,5\\ \mathrm{mol}.
(Observe: 49/98 = 1/2 = 0,5. Dá para fazer sem calculadora.)

Passo 4

Calcular a concentração usando c = \dfrac{n}{V}:
c = \frac{0,5\\ \mathrm{mol}}{2\\ \mathrm{L}} = 0,25\\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}.
Em notação comercial de soluções, isso é 0,25\\ \mathrm{M}.

Passo 5

Comentários finais e checagem rápida:
  • Verifique sempre as unidades: o volume precisa estar em litros. Aqui já está 2\\ \mathrm{L}, então não foi necessária conversão.
  • Verifique a massa molar somando corretamente os elementos.
  • Resultado coerente e fácil de calcular mentalmente: meio mol em 2 litros → um quarto de mol por litro → 0,25\\ \mathrm{M}.
  • Força! Esse tipo de problema é recorrente na prova e é resolvido em poucos passos se seguir a sequência massa → mols → mols/volume.

Resposta

0,25\\ \mathrm{M}

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