Considerando as soluções aquosas preparadas para a realização desta prática, quais foram os cálculos que tiveram que ser realizados para alcançar as concentrações de
, nas soluções de
(solução de cromato de potássio) e
(solução de dicromato de potássio) e 1,0 mol.
nas soluções de HCl e NaOH ?
Passo 1
O que o enunciado pede: calcular quais operações foram feitas para obter as seguintes concentrações nas soluções aquosas usadas na prática:
-
para as soluções de e . -
para as soluções de HCl e de NaOH.
Informações relevantes (que vamos usar/assumir porque o enunciado não dá volume final nem concentração do ácido concentrado):
- Fórmula geral para preparar uma solução a partir de um sólido: pesar uma massa
tal que e , onde é a concentração desejada, o volume final e a massa molar do soluto. - Fórmula para diluição de soluções:
, onde são concentração e volume da solução estoque e os da solução final. - Assunção prática para HCl concentrado comercial: concentração aproximada
(m/m) e densidade , o que dá uma concentração aproximada em mol·L⁻¹ de cerca de . Vou explicitar esse cálculo depois. - Vou apresentar fórmulas gerais e em seguida exemplos numéricos típicos para volumes finais de
e (100 mL), porque são volumes de uso comum em prática de laboratório.
Passo 2
Conceito e fórmulas básicas (aulas rápidas, mastigadas):
- Molaridade (concentração):
, onde é em , é número de mols e é volume em . - A partir daí, o número de mols necessário para preparar uma solução de concentração desejada é
- Se o soluto for um sólido (sal, base anidra, etc.), a massa a ser pesada é
onde
é a massa molar do soluto em
.
- Se for preparar por diluição de uma solução estoque conhecida, usa-se
e resolve-se para
(volume do estoque a pipetar):
Passo 3
Cálculo das massas molares (vou mostrar como somar os átomo a átomo; use a tabela periódica para pegar os valores atômicos): valores que usarei:
,
,
,
,
,
. Tudo em
.
- Para
:
- Para
:
- Para
:
- Para
(se precisar da massa de HCl puro):
Passo 4
Cálculo das massas dos sais para uma solução de
.
Primeiro calculo o número de mols necessários para um dado volume
:
Exemplo A — volume final
:
Agora a massa a pesar:
- Para
:
- Para
:
Exemplo B — volume final
(100 mL):
-
- Para
:
- Para
:
Observação prática: pese numa balança analítica; dissolva em menos de
e transfira para balão volumétrico e complete até o volume final.
Passo 5
Cálculo da massa de
para preparar
.
Usando
e
.
Exemplo A —
:
Exemplo B —
:
Dica prática: NaOH é higroscópico — pese rapidamente e armazene bem; dissolva com cuidado (a dissolução é exotérmica), use balão e água fria se necessário.
Passo 6
Cálculo para preparar HCl
. Duas maneiras: (A) pesar HCl gasoso puro (imprático), ou (B) diluir ácido concentrado comercial. Na prática usa-se (B).
Vamos estimar a concentração da HCl concentrada comercial (assunção comum):
(m/m) e
.
- Massa de
de HCl concentrada: (pois ). - Massa de HCl puro contida:
- Mols de HCl por litro:
Agora faz-se diluição com
estoque para obter
.
Exemplo A —
:
Exemplo B —
:
Observação alternativa (se alguém prefere calcular a massa de HCl puro necessária): para
de
precisa-se de
de HCl puro. Mas como o estoque tem
por litro, a fração de volume dá os
calculados acima.
Passo 7
Resumo didático de procedimentos práticos (como fazer na bancada — passo a passo curto):
- Para sais (
, , se for a partir do sólido): - Calcule a massa com
. - Pese a massa em balança analítica.
- Dissolva em pouco volume de água destilada, transfira para balão volumétrico e complete até o volume final
. - Homogeneíze.
- Calcule a massa com
- Para HCl a partir de concentrado:
- Calcule
com (usar do concentrado; aqui usei ). - Pipete
de ácido concentrado para balão volumétrico contendo parte do volume de água (sempre ácido sobre água). - Complete com água até
e homogeneíze.
- Calcule
Passo 8
Arredondamentos e números finais como você escreveria numa ficha de prática (valores práticos, 3 algarismos significativos quando aplicável):
-
Para
: -
para : . -
para : . -
para : . -
para : .
-
-
Para
: -
para : . -
para : . - HCl (a partir de ácido concentrado
, ): - para
: pipetar do ácido concentrado e completar até . - para
: pipetar do ácido concentrado e completar até .
- para
-
Resposta
HCl (para