1. A densidade de uma solução de KCl contendo 246 g desse sal em 1000 g de água é 1,131 g / mL a 21^circ C. Calcule: (a) Molaridade; (b) Porcentagem em massa; (c) Molalidade; (d) Fração molar do soluto

Passo 1

O enunciado descreve uma solução que contém 246,g de KCl dissolvidos em 1000,g de água, com densidade rho=1,131,g/mL a 21^circC. Pede-se:
(a) molaridade;
(b) porcentagem em massa;
(c) molalidade;
(d) fração molar do soluto.
Conteúdo: cálculos de concentração de soluções. Vamos precisar da massa molar de KCl, da relação massa–volume via densidade, e das definições de cada tipo de concentração.

Passo 2

Calcular o número de mols de KCl. A massa molar de KCl é
M(KCl) = M(K) + M(Cl) = 39,10 + 35,45 = 74,55 g/mol
Logo,
nKCl = 246 g74,55 g/mol = 3,30 mol

Passo 3

Determinar a massa total e o volume da solução.
Massa total:
msolução = 246 g + 1000 g = 1246 g çã
Como rho = tfracmV, o volume é
V = 1246 g1,131 g/mL = 1101,6 mL = 1,102 L

Passo 4

Calcular a molaridade C, definida por C = nsolutoVsoluçãoçã:
C = 3,30 mol1,102 L = 3,00 mol/L

Passo 5

Calcular a porcentagem em massa, definida por
%,(m/m)=msolutomsoluçãotimes100% çã
Assim,
%,(m/m)=246 g1246 gtimes100%=19,8%

Passo 6

Calcular a molalidade b, definida por b = nsolutomsolvente (kg). Aqui o solvente é a água de 1000,g = 1,000,kg, logo
b = 3,30 mol1,000 kg = 3,30 mol/kg

Passo 7

Calcular a fração molar do soluto, xKCl = nKClnKCl + nH2O. Primeiro,
nH2O = 1000 g18,015 g/mol = 55,51 mol
Portanto,
xKCl = 3,303,30 + 55,51 = 0,0561

Resposta

(a) 3,00,mol/L
(b) 19,8% (m/m)
(c) 3,30,mol/kg
(d) 0,0561

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