Para um determinado experimento foi necessária a obtenção de uma solução de peróxido de hidrogênio 0,5 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}. Explique como obter 1 litro desta solução a partir de uma solução de peróxido de hidrogênio 30 \% \mathrm{~m} / \mathrm{m}\left(\rho=1,135 \mathrm{~g} \mathrm{~mL}^{-1}\right)

Passo 1

O enunciado pede para preparar 1 L de uma solução de \mathrm{H_2O_2} com concentração 0,5;mol L ^{-1} a partir de um estoque comercial de peróxido de hidrogênio a 30% m/m e densidade \rho = 1{,}135;g mL ^{-1}. O assunto aqui é diluição de soluções, usando a relação de molaridade e a massa de soluto disponível no estoque.

Passo 2

Primeiro, vamos determinar a molaridade C_1 da solução estoque. Sabendo que 30% m/m significa 30;g de \mathrm{H_2O_2} em 100;g de solução, e que 1 L ( 1000;mL) dessa solução pesa
m_{\text{solução}} = \rho \times 1000 = 1{,}135\;\tfrac{\text{g}}{\text{mL}}\times 1000\;\text{mL} = 1135\;\text{g}.çã
A massa de \mathrm{H_2O_2} nesse litro é
m_{\mathrm{H_2O_2}} = 0{,}30 \times 1135\;\text{g} = 340{,}5\;\text{g}.
A massa molar de \mathrm{H_2O_2} é M = 34{,}01;g mol ^{-1}, logo o número de mols por litro é
n = \frac{340{,}5\;\text{g}}{34{,}01\;\tfrac{\text{g}}{\text{mol}}} \approx 10{,}01\;\text{mol},
isto é,
C_1 = 10{,}01\;\text{mol L}^{-1}.

Passo 3

Agora usamos a equação da diluição C_1 V_1 = C_2 V_2, onde C_1 = 10{,}01;mol L ^{-1}, C_2 = 0{,}5;mol L ^{-1}, V_2 = 1{,}00;L.
Logo
V_1 = \frac{C_2\,V_2}{C_1} = \frac{0{,}5\;\mathrm{mol\,L}^{-1}\times 1{,}00\;\mathrm{L}}{10{,}01\;\mathrm{mol\,L}^{-1}} \approx 0{,}04995\;\mathrm{L} = 49{,}95\;\mathrm{mL}.

Passo 4

Para preparar a solução:
  1. Meça 49{,}95;mL da solução estoque de \mathrm{H_2O_2} 30% m/m com uma proveta ou pipeta graduada.
  2. Transfira esse volume para um balão volumétrico de 1;L.
  3. Complete cuidadosamente com água destilada até a marca de 1;L e homogeneíze.

Resposta

Para obter 1;L de solução 0{,}5;mol L ^{-1}, dilua 49{,}95;mL da solução 30% m/m \rho=1{,}135;g mL ^{-1} até 1;L com água.

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