“Os legumes devem ser colocados de molho com a casca, durante 30 minutos, numa solução de um litro de água com uma colher de sopa de água sanitária”. O texto refere-se às recomendações que o jornal Folha de São Paulo fez para evitar a contaminação pelo bacilo da cólera. Sabendo que uma colher de sopa tem capacidade para
e a água sanitária usada contém
de hipoclorito de sódio, NaOCl , por litro de produto, determine a molaridade da solução para lavar os legumes.
Passo 1
O enunciado pede a molaridade da solução usada para lavar os legumes quando se prepara “uma solução de um litro de água com uma colher de sopa de água sanitária”. Informações fornecidas e valores numéricos:
- Uma colher de sopa tem capacidade para
. - A água sanitária contém
de hipoclorito de sódio, , por litro de produto (ou seja, em de água sanitária). - O volume final da solução para lavar os legumes é tomado como
(o enunciado diz “um litro de água”, então vamos considerar o volume final aproximadamente ; a adição de de produto é pequena e a diferença no volume é desprezível para o nível de precisão pedido).
O que se pede: calcular a molaridade (moles de
por litro de solução) da solução preparada.
Passo 2
Conceito e fórmula que vamos usar (aula rápida): molaridade
- A molaridade, normalmente representada por
, é a quantidade de soluto (em mols) dissolvida em litro de solução. - Fórmula:
onde
é o número de mols do soluto e
é o volume da solução em litros (
).
Explicando as variáveis:
Explicando as variáveis:
-
(mol) = massa do soluto (g) dividida pela massa molar (g·mol^{-1}). -
(L) é o volume total da solução. Aqui tomamos .
Passo 3
Calcular a massa de
presente na colher de sopa (
) de água sanitária.
- A concentração em massa dada é
por de produto, isto é em . - Convertendo
para litros: . - Massa de
na quantidade usada:
Comentário sobre algarismos significativos:
tem 4 algarismos significativos e
tem 3; mantendo a precisão apropriada, o resultado prático deve ser considerado com 3 algarismos significativos (logo poderíamos arredondar para
), mas guardaremos mais casas nas contas intermediárias e arredondaremos o resultado final adequadamente.
Passo 4
Calcular a massa molar de
(aula rápida sobre massa molar):
- A massa molar é a soma das massas atômicas dos elementos na fórmula, dada em
. - Valores atômicos aproximados usados (típicos de tabela periódica):
-
- Soma:
Passo 5
Calcular o número de mols de
presentes:
- Fórmula:
. - Usando
e :
(ou
). Aqui mantivemos números extras para não perder precisão intermediária.
Passo 6
Calcular a molaridade
da solução:
- Usando
com :
Em notação conveniente com três algarismos significativos (compatível com os dados iniciais, especialmente
com 3 algarismos):
Passo 7
Resumo, checagem e observações finais:
- Interpretação prática: a solução para lavar os legumes tem concentração de hipoclorito de sódio da ordem de alguns milésimos de mol por litro — ou seja, uma solução bastante diluída.
- Observação sobre o volume: consideramos o volume final como
. Se alguém insistisse em somar volumes exatamente ( ), a molaridade seria um pouco menor por dividir pelos ; mas a diferença é pequena (cerca de ) e normalmente desprezível nas recomendações domésticas. Para fins de prova e de precisão dos dados fornecidos, tomar é adequado. - Motivação rápida: você já fez a parte mais importante — transformar a concentração em massa do produto na quantidade usada (massa), transformar essa massa em mols e dividir pelo volume da solução. Esse é o procedimento padrão para qualquer problema de molaridade.