(ITA-SP- Adaptada) Considere as seguintes soluções:
I. 10 g de NaCl em 100 g de água.
II. 10 g de NaCl em 100 mL de água.
III. 20 g de NaCl em 180 g de água.
IV. 10 mol de NaCl em 90 mol de água.
Qual(is) dessas soluções, tem concentração 10% em massa de cloreto de sódio? Mostre o cálculo para cada uma delas.

Passo 1

O enunciado pede para calcular a concentração em massa (percentual em massa) de cloreto de sódio em quatro soluções diferentes e identificar quais têm exatamente 10 % em massa de NaCl. O conteúdo envolve definição de porcentagem em massa de soluto em solução e conversão de volume de água em massa (assumindo \rho_{\text{H}_2\text{O}}=1{,}0\:\mathrm{g/mL}).

Passo 2

A definição de concentração em massa é
\%\text{massa} = \frac{m_{\text{soluto}}}{m_{\text{solução}}}\times100\%.çã
Aqui m_{\text{solução}}=m_{\text{soluto}}+m_{\text{solvente}}çã.

Passo 3

Para a solução I:
m_{\text{soluto}}=10\:\mathrm{g}.
m_{\text{solvente}}=100\:\mathrm{g} de água.
Então m_{\text{solução}}=10+100=110\:\mathrm{g}çã e
\%\text{massa}=\frac{10}{110}\times100\%=9{,}09\%.

Passo 4

Para a solução II:
m_{\text{soluto}}=10\:\mathrm{g}.
– 100 mL de água têm massa 100\:\mathrm{g} (assumindo \rho=1).
Logo m_{\text{solução}}=10+100=110\:\mathrm{g}çã e
\%\text{massa}=\frac{10}{110}\times100\%=9{,}09\%.

Passo 5

Para a solução III:
m_{\text{soluto}}=20\:\mathrm{g}.
m_{\text{solvente}}=180\:\mathrm{g} de água.
Então m_{\text{solução}}=20+180=200\:\mathrm{g}çã e
\%\text{massa}=\frac{20}{200}\times100\%=10\%.

Passo 6

Para a solução IV:
n_{\text{NaCl}}=10\:\mathrm{mol}\Rightarrow m_{\text{soluto}}=10\times58{,}5=585\:\mathrm{g}.
n_{\text{H}_2\text{O}}=90\:\mathrm{mol}\Rightarrow m_{\text{solvente}}=90\times18=1620\:\mathrm{g}.
Logo m_{\text{solução}}=585+1620=2205\:\mathrm{g}çã e
\%\text{massa}=\frac{585}{2205}\times100\%\approx26{,}5\%.

Passo 7

Somente a solução III apresenta exatamente 10 % em massa de NaCl.

Resposta

III.

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