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 pentahidratado (
).
Sulfato de cobre II pentahidratado (
Passo 1
O enunciado pede a massa do reagente sulfato de cobre II pentahidratado para preparar uma solução com concentração de
igual a
e volume total de
. Dados fornecidos:
- Concentração desejada:
. - Volume da solução:
. - Reagente disponível:
(cada fórmula contém um átomo de cobre, portanto um íon por fórmula unitária).
A tarefa é calcular a massa, em gramas, desse sal hidratado que contém o mesmo número de mols denecessários.
Passo 2
Conceito essencial: relação entre concentração molar, número de mols e volume.
A definição de concentração molar é
A definição de concentração molar é
onde:
-
é a concentração molar em , -
é o número de mols da espécie em , -
é o volume da solução em .
Da expressão acima isolamospara descobrir quantos mols de são necessários:
Passo 3
Calcular os mols de
necessários usando
e
:
Interpretação prática: precisa-se de
mol de íons
na solução final.
Passo 4
Ligação estequiométrica entre o sal hidratado e o íon
.
Cada unidade formula de contém exatamente um átomo de cobre, ou seja, fornece um íon
quando dissolvida. Logo:
Cada unidade formula de
Então o número de mols do sal hidratado a usar é também
.
Passo 5
Cálculo da massa molar do sulfato de cobre II pentahidratado.
Usar massas atômicas aproximadas (valor típico de tabela): ,
,
,
. Primeiro a parte anidra
:
Usar massas atômicas aproximadas (valor típico de tabela):
Agora a parte da pentahidratada (
mols de
), com
:
Somando as duas parcelas:
(Arredondamento comum:
.)
Passo 6
Calcular a massa necessária multiplicando o número de mols pela massa molar:
Arredondando para um número razoável de algarismos significativos (os dados
tem duas casas significativas; volume
geralmente dá três): uma escolha prática é reportar com três algarismos significativos:
Dica prática: pesar aproximadamente
de
, dissolver em água e completar o volume até
em balão volumétrico para obter a concentração desejada de
.