1. 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
  2. Segundo a CETESB (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo), o ar contendo 9,0 \mathrm{ppm} de CO é considerado regular. Qual a porcentagem em massa do CO no ar?

Passo 1

O enunciado 39 nos dá uma “solução de bateria” com densidade d=1,3\\ \mathrm{g\,mL^{-1}} e 38\% em massa de \mathrm{H_2SO_4}. Queremos a concentração em (a) g/L e (b) mol/L. Para isso, vamos:
  1. calcular a massa da solução em 1 L usando a densidade;
  2. obter a massa de \mathrm{H_2SO_4} pela porcentagem em massa;
  3. converter essa massa em número de mols usando a massa molar do ácido.

Passo 2

A massa de solução em 1 L ( 1000\\ \mathrm{mL}) é
m_{\text{solução}} = d \times V = 1,3\\ \mathrm{g\,mL^{-1}} \times 1000\\ \mathrm{mL} = 1300\\ \mathrm{g}.çã
Como 38\% da massa é \mathrm{H_2SO_4}, a massa de ácido por litro é
m_{\mathrm{H_2SO_4}} = 0,38 \times 1300\\ \mathrm{g} = 494\\ \mathrm{g},
ou seja, a concentração em gramas por litro é 494\\ \mathrm{g\,L^{-1}}.

Passo 3

A massa molar de \mathrm{H_2SO_4} é
M_{\mathrm{H_2SO_4}} = 2\times1 + 32 + 4\times16 = 98\\ \mathrm{g\,mol^{-1}}.
O número de mols em 494 g é
n = \frac{494\\ \mathrm{g}}{98\\ \mathrm{g\,mol^{-1}}} = 5{,}04\\ \mathrm{mol},
logo a molaridade é 5{,}04\\ \mathrm{mol\,L^{-1}}.

Passo 4

O enunciado 40 diz que o ar contém 9{,}0\\ \mathrm{ppm} de CO e pede a porcentagem em massa de CO no ar. Por definição de ppm em massa,
1\\ \mathrm{ppm} = 1\times10^{-6}\\ \frac{\mathrm{g\,(soluto)}}{\mathrm{g\,(mistura)}},
então 9{,}0\\ \mathrm{ppm} equivale a uma fração de massa de
w = 9{,}0\times10^{-6}.

Passo 5

Para obter a porcentagem, multiplicamos por 100:
w_{\%} = 9{,}0\times10^{-6} \times 100 = 9{,}0\times10^{-4}\\ \%.

Resposta

39 a) 494\\ \mathrm{g\,L^{-1}}
39 b) 5{,}04\\ \mathrm{mol\,L^{-1}}
40) 9{,}0\times10^{-4}\\ \%

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