Determine a concentração, em
de uma solução aquosa de
resultante da mistura de 400 mL de solução aquosa de
com 1500 mL de solução do mesmo ácido com concentração
.(R.
).
Passo 1
O enunciado pede a concentração final, em
, de uma solução aquosa de
obtida pela mistura de duas porções. Dados fornecidos:
- Volume da solução 1:
. - Concentração da solução 1:
. - Volume da solução 2:
. - Concentração da solução 2:
(esta é uma concentração em massa, não em mols).
O que precisamos fazer: - Converter os volumes para litros.
- Converter a concentração em massa da solução 2 para concentração em mol
usando a massa molar do . - Calcular o número de mols em cada porção.
- Somar os mols e dividir pelo volume total para obter a concentração final em
.
Passo 2
Calcular a massa molar do
(explicando cada termo). A massa molar é a soma das massas atômicas dos átomos da fórmula:
- Hidrogênio: cada átomo tem aproximadamente
e há 3 átomos → contribuição: . - Fósforo: aproximadamente
→ contribuição: . - Oxigênio: cada átomo tem
e há 4 átomos → contribuição: .
Agora somando:
Calculando passo a passo:
Conclusão: usar
é adequado para converter gramas em mols.
Passo 3
Calcular os mols presentes na solução 1 (aqui a concentração já está em mol L^{-1}). Primeiro converto volume para litros:
Número de mols na solução 1:
Expliquei: multiplicar concentração (mol por litro) pelo volume (litros) dá mols.
Passo 4
Converter a concentração da solução 2 de
para
. A concentração em mol L^{-1} é dada por:
Substituindo:
Fazendo a divisão:
Agora converto o volume da solução 2 para litros:
Número de mols na solução 2:
Passo 5
Somar os mols das duas porções e calcular o volume total:
Volume total:
Explicação: volumes aditivos em misturas (quando não há reação de volume significativa) — somam-se os litros.
Passo 6
Calcular a concentração final dividindo mols pelo volume total:
Realizando a divisão:
Observação sobre arredondamento: com os dados fornecidos (2,0; 9,8; volumes 400 e 1500 mL) obtém-se exatamente
. Se alguém apresentar
, isso pode vir de diferenças numéricas muito pequenas nas massas atômicas usadas ou em arredondamentos intermediários; numericamente a resposta prática aqui é
.