Considere que uma “solução de bateria” típica apresenta \mathrm{d}=1,3 \mathrm{~g} \cdot \mathrm{~mL}^{-1} e 38 \% em massa de \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4}. Determine a concentração do ácido em: a) gramas por litro; b) mols por litro

Passo 1

O enunciado fornece uma solução de bateria com densidade \,d=1,3\mathrm{~g/mL} e teor em massa de 38\% de \mathrm{H_2SO_4}. Queremos achar a concentração em (a) gramas de ácido por litro de solução e (b) mols de ácido por litro de solução. Vamos usar a relação massa–volume da densidade e, depois, converter massa de \mathrm{H_2SO_4} em mols usando sua massa molar.

Passo 2

Para 1 L ( 1000 mL) de solução, a massa total da solução é
m_{\mathrm{sol}} = d \times V = 1,3\mathrm{~g/mL}\times1000\mathrm{~mL} = 1300\mathrm{~g}.
Dessa massa, 38\% é \mathrm{H_2SO_4}, logo
m_{\mathrm{H_2SO_4}} = 0,38 \times 1300\mathrm{~g} = 494\mathrm{~g}.
Portanto, a concentração em gramas por litro é 494\mathrm{~g/L}.

Passo 3

A massa molar do \mathrm{H_2SO_4} é
M_{\mathrm{H_2SO_4}} = 2\times1,008 + 32,06 + 4\times16 = 98,08\mathrm{~g/mol}.
O número de mols em 494\mathrm{~g} é
n = \frac{494\mathrm{~g}}{98,08\mathrm{~g/mol}} \approx 5,04\mathrm{~mol}.
Como isso ocorre em 1 L de solução, a molaridade é 5,04\mathrm{~mol/L}.

Resposta

a) 494\mathrm{~g/L}
b) 5,04\mathrm{~mol/L}

Exercícios relacionados