A galvanoplastia é um processo de eletrodeposição em que íons metálicos de uma solução eletrolítica são reduzidos e depositados sobre uma peça metálica. Na metalurgia pode ser usado para proteção contra corrosão, como camadas antifricção, soldabilidade melhorada e resistência à erosão, por exemplo. O ácido sulfúrico \left(\mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4}\right) é um dos componentes mais importantes em banhos de galvanoplastia, pois atua como eletrólito, melhora a condutividade da solução e garante deposição uniforme do metal sobre a peça. Ele facilita a transferência de íons metálicos e ajuda a controlar a qualidade do revestimento.
Considere que um banho de galvanoplastia contém 98 g de \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4}, dissolvidos em 500 mL de solução. Qual é a molaridade (concentração molar) da solução?

Passo 1

O enunciado pede a molaridade (concentração molar) da solução a partir das informações fornecidas. Dados do enunciado:
  • massa de \mathrm{H_{2}SO_{4}}: 98\\ \mathrm{g}.
  • volume da solução: 500\\ \mathrm{mL}.
A pergunta a responder é: qual é a molaridade c da solução, definida como o número de mols de soluto por litro de solução?

Passo 2

Lembrando a definição e a fórmula que vamos usar:
c=\frac{n}{V},
onde:
  • c é a molaridade (em \mathrm{mol\,L^{-1}}),
  • n é a quantidade de matéria (número de mols) do soluto (em \mathrm{mol}),
  • V é o volume da solução (em \mathrm{L}).
Para encontrar n a partir da massa usamos:
n=\frac{m}{M},
onde:
  • m é a massa do soluto (em \mathrm{g}),
  • M é a massa molar (massa de 1 mol) do soluto (em \mathrm{g\,mol^{-1}}).

Passo 3

Calcular a massa molar de \mathrm{H_{2}SO_{4}}. Somando as massas atômicas aproximadas (valores usuais usados em aulas):
  • massa atômica do \mathrm{H}: 1,008\\ \mathrm{g\,mol^{-1}},
  • massa atômica do \mathrm{S}: 32,06\\ \mathrm{g\,mol^{-1}},
  • massa atômica do \mathrm{O}: 16,00\\ \mathrm{g\,mol^{-1}}.
A massa molar de \mathrm{H_{2}SO_{4}} é:
M = 2\cdot 1,008 + 32,06 + 4\cdot 16,00.

Passo 4

Calculemos o valor numérico de M:
M = 2{,}016 + 32{,}06 + 64{,}00 = 98{,}076\\ \mathrm{g\,mol^{-1}}.
Arredondando para valores práticos usamos M \approx 98{,}08\\ \mathrm{g\,mol^{-1}}.
Agora convertemos a massa dada em número de mols:
n=\frac{m}{M}=\frac{98\\ \mathrm{g}}{98{,}08\\ \mathrm{g\,mol^{-1}}}=0{,}99918\\ \mathrm{mol}\approx 0{,}9992\\ \mathrm{mol}.

Passo 5

Converter o volume de mililitros para litros, pois a molaridade usa litros:
500\\ \mathrm{mL}=0{,}500\\ \mathrm{L}.

Passo 6

Agora aplicar a definição de molaridade:
c=\frac{n}{V}=\frac{0{,}99918\\ \mathrm{mol}}{0{,}500\\ \mathrm{L}}=1{,}99836\\ \mathrm{mol\,L^{-1}}.
Arredondando de forma coerente com os dados iniciais (a massa dada como 98\\ \mathrm{g} tem dois algarismos significativos, o volume 500\\ \mathrm{mL} tipicamente indica pelo menos dois algarismos), reporta-se o resultado com três algarismos significativos: c\approx 2{,}00\\ \mathrm{mol\,L^{-1}}.

Passo 7

Cheque rápido de ordem de grandeza — como 98\\ \mathrm{g} é praticamente a massa molar de \mathrm{H_{2}SO_{4}}, isso corresponde a cerca de 1 mol em 0{,}5\\ \mathrm{L}, logo a concentração perto de 2\\ \mathrm{mol\,L^{-1}} faz sentido.

Resposta

2{,}00\\ \mathrm{mol\,L^{-1}}

Exercícios relacionados