Determine a massa de sulfato de cobre que deve ser utilizada para preparar 250 mL de uma solução
de
, partindo do reagente nos seguintes estados:
Sulfato de cobre II anidro
;
Sulfato de cobre II anidro
Passo 1
O que o enunciado pede e os dados que temos (tudo pegado do enunciado):
- Pede: massa de sulfato de cobre(II) anidro necessária para preparar a solução desejada.
- Concentração desejada de
: . - Volume da solução a preparar:
, que corresponde a . - Reagente disponível: sulfato de cobre(II) anidro, fórmula
.
Pergunta clara: “Qual a massa deanidro a ser pesada para obter de solução contendo de ?”
Passo 2
Entendendo o que é concentração molar (molaridade) e como calcular o número de mols necessários.
- Definição: a concentração molar
é dada por
onde:
-
é a concentração em , -
é o número de mols da espécie em , -
é o volume da solução em . -
Para achar o número de mols de
que precisamos, isolamos :
- Substituindo os dados fornecidos:
Explicação amigável: para ter uma solução com
de
em
, são necessários
mols de íon
.
Passo 3
Relacionando a estequiometria entre
anidro e
.
- Na dissolução do sulfato de cobre(II) anidro, cada mol de
fornece um mol de :
- Logo, o número de mols de
que preciso é igual ao número de mols de desejado:
Passo 4
Calcular a massa de
a partir do número de mols e da massa molar.
- Primeiro, calcular a massa molar de
somando massas atômicas (valores usuais aproximados): -
, -
, -
(são 4 átomos de oxigênio).
-
- Portanto,
Passo 5
Aplicar
para obter a massa a ser pesada.
- Fórmula:
- Substituindo:
Passo 6
Arredondamento e interpretação prática.
- O valor calculado é
. Considerando as cifras significativas dos dados (concentração dada com duas casas decimais como ), é razoável apresentar a massa com três algarismos significativos: . - Interpretação prática: pesar aproximadamente
de anidro e dissolver em água suficiente para completar de solução garante a concentração desejada de .