Pesar e dissolver 0,530 \mathrm{~g} de \mathrm{Na}_{2} \mathrm{CO}_{3} em água destilada e diluir em um balão de 500 mL até a sua marcação.

Passo 1

O enunciado informa que devemos preparar uma solução dissolvendo \,0,530\\ \mathrm{g} de \mathrm{Na_2CO_3} e completar o volume em um balão até \,500\\ \mathrm{mL}.\n
Dados fornecidos:
  • massa de soluto: \,m=0,530\\ \mathrm{g} (do \mathrm{Na_2CO_3});\n
  • volume final da solução: \,V=500\\ \mathrm{mL} (balão de 500 mL).\n
    Pergunta implícita (o que vamos calcular): qual é a concentração molar (molaridade) da solução resultante, ou seja, C em \mathrm{mol\,L^{-1}}.

Passo 2

O primeiro passo para achar a molaridade é calcular quantos mols de \mathrm{Na_2CO_3} foram dissolvidos. Para isso precisamos da massa molar (massa molar = soma das massas atômicas dos átomos na fórmula). A fórmula do carbonato de sódio é \mathrm{Na_2CO_3}, então:
M_{\mathrm{m}}(\mathrm{Na_2CO_3}) = 2\cdot M(\mathrm{Na}) + M(\mathrm{C}) + 3\cdot M(\mathrm{O}).
Usando massas atômicas aproximadas: M(\mathrm{Na})=22,99, M(\mathrm{C})=12,01, M(\mathrm{O})=16,00 (todas em \mathrm{g\,mol^{-1}}). Substituindo:
M_{\mathrm{m}}(\mathrm{Na_2CO_3}) = 2\cdot 22,99 + 12,01 + 3\cdot 16,00 = 45,98 + 12,01 + 48,00 = 105,99\\ \mathrm{g\,mol^{-1}}.
Explicação rápida: M_{\mathrm{m}} é a massa de uma mole do composto; os coeficientes (2 e 3) vêm do subíndice na fórmula.

Passo 3

Agora calculamos o número de mols n usando a fórmula
n=\frac{m}{M_{\mathrm{m}}},
onde m é a massa em gramas e M_{\mathrm{m}} a massa molar em \mathrm{g\,mol^{-1}}. Substituindo os valores:
n=\frac{0,530\\ \mathrm{g}}{105,99\\ \mathrm{g\,mol^{-1}}}=0,00500047\ldots\\ \mathrm{mol}.
Arredondando com razoável número de algarismos significativos (a massa fornecida tem três algarismos significativos: \,0,530), escrevemos
n\approx 0,00500\\ \mathrm{mol}.
Breve comentário didático: o “mol” é a unidade que conta partículas. Uma mole contém cerca de 6{,}022\times 10^{23} partículas (número de Avogadro), mas aqui usamos o mol apenas para relacionar massa e quantidade de substância.

Passo 4

Convertemos o volume para litros porque a unidade de molaridade é \mathrm{mol\,L^{-1}}:
V=500\\ \mathrm{mL}=0,500\\ \mathrm{L}.
Explicação: 1\\ \mathrm{L}=1000\\ \mathrm{mL}, então dividimos por 1000.

Passo 5

Agora usamos a definição de molaridade C:
C=\frac{n}{V},
onde n é em mol e V em litros. Substituindo:
C=\frac{0,00500047\\ \mathrm{mol}}{0,500\\ \mathrm{L}}=0,01000094\ldots\\ \mathrm{mol\,L^{-1}}.
Arredondando de acordo com os algarismos significativos (mantendo três algarismos significativos, consistente com a massa dada), obtemos:
C\approx 0,0100\\ \mathrm{mol\,L^{-1}}.
Interpretação: isto significa que cada litro dessa solução conteria 0,0100 mol de \mathrm{Na_2CO_3}; como temos só 0,500\\ \mathrm{L}, a quantidade de mols é metade disso, que é o que calculamos acima.

Passo 6

Procedimento prático (como fazer na bancada, passo a passo):
  1. Pesar \,0,530\\ \mathrm{g} de \mathrm{Na_2CO_3} em papel ou cápsula de pesagem numa balança analítica. Use luvas e máscara se o pó for fino para evitar inalação. (Empatia: sei que pesa com nervosismo — respira fundo e usa pinça/pá para transferir.)\n
  2. Transferir o sólido para um béquer pequeno e adicionar um pouco de água destilada para dissolver (água morna acelera a dissolução, mas não use água muito quente se o balão for volumétrico). Mexer com bastão até dissolver completamente.\n
  3. Enxaguar o béquer e o bastão com pequenas porções de água destilada e transferir tudo para o balão volumétrico de \,500\\ \mathrm{mL} (assim garante que todo o soluto vai para o balão).\n
  4. Completar o volume cuidadosamente até a marca de 500\\ \mathrm{mL} com água destilada, usando uma pipeta ou proveta para a aproximação final, observando o menisco ao nível dos olhos.\n
  5. Tampar o balão e inverter várias vezes para homogeneizar a solução.\n
    Dica de segurança e qualidade: anotar a concentração calculada e a data; rotular o frasco.

Passo 7

Resumo conceitual rápido para a prova (o que levar em mente):
  • Massa molar: soma das massas atômicas na fórmula; unidades \mathrm{g\,mol^{-1}}.\n
  • Número de mols: n=\dfrac{m}{M_{\mathrm{m}}}.\n
  • Molaridade: C=\dfrac{n}{V} com V em litros; unidades \mathrm{mol\,L^{-1}}.\n
    Exemplo extra rápido: se tivesse \,1{,}0599\\ \mathrm{g} de \mathrm{Na_2CO_3} em 1{,}000\\ \mathrm{L}, então n=\dfrac{1{,}0599}{105{,}99}=0,01000\\ \mathrm{mol} e C=0,01000\\ \mathrm{mol\,L^{-1}} — mesma concentração que obtivemos aqui por coincidência de números.

Resposta

\,0,0100\\ \mathrm{mol\,L^{-1}}

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