Descrever a preparação de:
2,00 \mathrm{~L} de \mathrm{HCl} 0,325 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}, a partir de uma solução 6,00 \mathrm{mol} \mathrm{L}^{-1} do reagente.

Passo 1

O enunciado pede que se descreva como preparar uma solução de ácido clorídrico com as seguintes características a partir de uma solução mais concentrada:
  • Volume final desejado: 2{,}00\\ \mathrm{L}.
  • Concentração final desejada: 0{,}325\\ \mathrm{mol\;L^{-1}}.
  • Solução estoque disponível: 6{,}00\\ \mathrm{mol\;L^{-1}}.
Resposta esperada: determinar quanto da solução estoque de 6{,}00\\ \mathrm{mol\;L^{-1}} deve ser usado e descrever o procedimento prático e seguro para diluí‑la até obter 2{,}00\\ \mathrm{L} de 0{,}325\\ \mathrm{mol\;L^{-1}}.

Passo 2

Entender o princípio físico/químico usado (explicação didática e simples).
  • O número de mols de soluto ( \mathrm{HCl}) não se perde na diluição: o que muda é o volume, não a quantidade de mols.
  • A concentração (molaridade) é definida como o número de mols por litro: \displaystyle C=\frac{n}{V}, onde:
    • C é a concentração em \mathrm{mol\;L^{-1}},
    • n é o número de mols,
    • V é o volume em \mathrm{L}.
  • Se a solução estoque (índice 1) é diluída até uma solução final (índice 2), os mols iniciais igualam os mols finais: n_1=n_2.
  • Substituindo n=C\cdot V obtemos a equação de diluição padrão: C_1V_1=C_2V_2,onde cada variável é:
    • C_1: concentração da solução estoque ( \mathrm{mol\;L^{-1}}),
    • V_1: volume da solução estoque que deve ser usado ( \mathrm{L}),
    • C_2: concentração desejada ( \mathrm{mol\;L^{-1}}),
    • V_2: volume final desejado ( \mathrm{L}).

Passo 3

Aplicar a fórmula de diluição para calcular V_1.
  • Isolar V_1 na equação: \displaystyle V_1=\frac{C_2V_2}{C_1}.
  • Substituir os valores conhecidos (todos em \mathrm{mol\;L^{-1}} e \mathrm{L}): V_1=\frac{0{,}325\times 2{,}00}{6{,}00}.
  • Calcular passo a passo: 0{,}325\times 2{,}00 = 0{,}650
V_1=\frac{0{,}650}{6{,}00}=0{,}108333\ldots\\ \mathrm{L}.
  • Converter para mililitros (mais prático): \displaystyle 0{,}108333\ldots\\ \mathrm{L}=108{,}333\ldots\\ \mathrm{mL}.
  • Arredondando a uma precisão compatível com os dados (três algarismos significativos), usa‑se V_1=108{,}3\\ \mathrm{mL}. Em prática de laboratório costuma‑se anotar 108{,}3\\ \mathrm{mL} ou, para facilitar medição, 108{,}0\\ \mathrm{mL} se o material de vidro só permitir essa precisão — vou indicar 108{,}3\\ \mathrm{mL} como valor calculado.

Passo 4

Verificação rápida (controle de consistência).
  • Verificar que C_1V_1=C_2V_2 numericamente: 6{,}00\times 0{,}108333\ldots = 0{,}650\\ \text{mol}
0{,}325\times 2{,}00 = 0{,}650\\ \text{mol}
As duas expressões coincidem, portanto o cálculo está correto.

Passo 5

Equipamentos e reagentes necessários (prático e didático).
  • Solução estoque de \mathrm{HCl} \;6{,}00\\ \mathrm{mol\;L^{-1}}.
  • Água destilada ou deionizada.
  • Balão volumétrico de 2{,}00\\ \mathrm{L} (volumétrico é o ideal para precisão).
  • Proveta graduada ou pipeta/dispensador capaz de medir \approx 108{,}3\\ \mathrm{mL}. Sugestões práticas:
    • usar uma proveta de 100\\ \mathrm{mL} + uma pipeta graduada de 10\\ \mathrm{mL} para completar 108{,}3\\ \mathrm{mL}; ou
    • usar uma cilindro graduado de 250\\ \mathrm{mL} com boa leitura; ou
    • usar uma bureta ou proveta de precisão se disponível.
  • Pipeta ou funil de transferência, bastão magnético ou agitador, e frasco lavador.
  • Equipamento de proteção individual: óculos de segurança, luvas resistentes a ácidos, jaleco. Trabalhar em capela/exaustor se possível.

Passo 6

Procedimento experimental passo a passo (seguro e claro).
  1. Colocar o balão volumétrico de 2{,}00\\ \mathrm{L} sobre uma superfície estável e limpá‑lo se necessário.
  2. Encher parcialmente o balão com água destilada — cerca de metade do volume (por exemplo 1{,}0\\ \mathrm{L} ou algo nessa ordem). Importante: nunca adicionar água à concentração de ácido diretamente no recipiente seco ao colocar o ácido depois — a prática correta é sempre adicionar o ácido à água.
  3. Medir 108{,}3\\ \mathrm{mL} da solução estoque de \mathrm{HCl}\;6{,}00\\ \mathrm{mol\;L^{-1}} com a proveta/pipeta escolhida. Faça isso com cuidado, usando pipeta automática ou proveta e evitando respingos.
  4. Em local ventilado e usando EPI, adicionar lentamente os 108{,}3\\ \mathrm{mL} de solução de \mathrm{HCl} ao balão que já contém água. Fazer a adição devagar, com agitação (rodar o balão suavemente ou usar agitador magnético), para dispersar calor: “ácido na água” é a regra de ouro para evitar respingos e aquecimento local.
  5. Após adição completa do ácido, enxaguar a proveta/pipeta com pequena quantidade de água destilada e transferir as lavagens para o balão (garante que todo o ácido medido foi para o balão).
  6. Completar o volume do balão até exatamente 2{,}00\\ \mathrm{L} com água destilada até a linha de aferição. Fazer a aproximação final com gotas usando um frasco lavador para não ultrapassar a marca.
  7. Tampar e homogeneizar invertendo o balão algumas vezes ou agitando cuidadosamente. Se houver aquecimento perceptível, deixar esfriar antes da aferição final do volume.
  8. Identificar o frasco com: nome da solução ( \mathrm{HCl}), concentração (0{,}325\\ \mathrm{mol\;L^{-1}}), data e risco (corrosivo).

Passo 7

Dicas práticas e segurança (para não complicar sua vida na prova nem no laboratório).
  • Sempre trabalhar com EPI (óculos, luvas, jaleco). \mathrm{HCl} é corrosivo e libera vapores.
  • Fazer a diluição em capela quando possível.
  • Se não houver balão volumétrico de 2{,}00\\ \mathrm{L}, preparar em recipiente limpo e calibrado e transferir para um frasco maior, mas o ideal é usar balão para precisão.
  • Se só tiver materiais menos precisos, medir volume do estoque com mais precisão (pipeta ou bureta) e usar um recipiente volumétrico para completar.
  • Se precisar de precisão superior, use uma pipeta volumétrica para medir 108{,}30\\ \mathrm{mL} (mas pipetas volumétricas com esse volume podem não ser usuais — use combinações).

Resposta

Medir 108{,}3\\ \mathrm{mL} da solução estoque de \mathrm{HCl}\;6{,}00\\ \mathrm{mol\;L^{-1}}, adicioná‑la lentamente a aproximadamente 1{,}0\\ \mathrm{L} de água destilada em um balão volumétrico de 2{,}00\\ \mathrm{L} (sempre ácido na água), enxaguar o material de medição, completar o balão até a marca de 2{,}00\\ \mathrm{L} com água destilada, homogeneizar e rotular a solução final 0{,}325\\ \mathrm{mol\;L^{-1}}.

Exercícios relacionados