Da leitura do rótulo de um frasco de ácido nítrico, concentrado comercial PA, são obtidas as seguintes informações: densidade =1.40 \mathrm{~g} / \mathrm{mL} \% em massa =70 \%. A partir dessas informações, calcule a concentração molar do ácido nítrico concentrado.

Passo 1

O enunciado nos dá um frasco de ácido nítrico concentrado com densidade \rho=1,40\\ \mathrm{g/mL} e teor em massa de 70\%. Pede-se a concentração molar, isto é, o número de mols de \mathrm{HNO_3} por litro de solução. Vamos usar:
– definição de concentração molar c = \dfrac{n}{V}, onde n é o número de mols e V o volume da solução em litros;
– densidade para obter a massa de 1 L de solução;
– porcentagem em massa para achar a massa de soluto;
– massa molar do \mathrm{HNO_3} para converter massa em mols.

Passo 2

Calcular a massa de 1\\ \mathrm{L} (1000 mL) de solução usando a densidade:
\text{massa}_{\text{solução}} = \rho \times V = 1,40\\ \frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mL}}\times 1000\\ \mathrm{mL} = 1400\\ \mathrm{g}.çã

Passo 3

Determinar a massa de \mathrm{HNO_3} contida nessa massa de solução, usando 70\% em massa:
\text{massa}_{\mathrm{HNO_3}} = 0,70 \times 1400\\ \mathrm{g} = 980\\ \mathrm{g}.

Passo 4

Calcular o número de mols de \mathrm{HNO_3}. A massa molar vale
\mathrm{MM}_{\mathrm{HNO_3}} = 1{,}01 + 14{,}01 + 3\times16{,}00 \approx 63{,}01\\ \mathrm{g/mol}.
Logo,
n = \frac{\text{massa}_{\mathrm{HNO_3}}}{\mathrm{MM}_{\mathrm{HNO_3}}} = \frac{980\\ \mathrm{g}}{63{,}01\\ \mathrm{g/mol}} \approx 15{,}56\\ \mathrm{mol}.

Passo 5

Finalmente, a concentração molar é
c = \frac{n}{V} = \frac{15{,}56\\ \mathrm{mol}}{1{,}00\\ \mathrm{L}} \approx 15{,}6\\ \mathrm{mol/L}.

Resposta

A concentração molar do ácido nítrico concentrado é aproximadamente 15,6\\ \mathrm{mol/L}.

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