( 1,0 ponto) Como se prepara uma solução 0,01 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} de cloreto de sódio ( NaCl ), em um balão volumétrico de 25 mL ? Descreva o procedimento, considerando que o reagente possui pureza de 89 \%.

Passo 1

O enunciado pede que eu descreva como preparar uma solução de concentração 0,01\\ \mathrm{mol/L} de cloreto de sódio ( \mathrm{NaCl}) em um balão volumétrico de 25\\ \mathrm{mL}. Informações e dados fornecidos:
  • Concentração desejada: \;0,01\\ \mathrm{mol/L}.
  • Volume final desejado: \;25\\ \mathrm{mL} (ou seja, \;0,025\\ \mathrm{L}).
  • Reagente \mathrm{NaCl} com pureza de 89\\ \%.
    Nenhuma outra informação experimental foi dada (por exemplo, balança disponível, grau de leitura), então vou calcular a massa a ser pesada e descrever o procedimento padrão e alternativas práticas.

Passo 2

Entendendo o que é concentração molar (uma mini-aula rápida e prática).
  • A concentração molar ( C) é o número de mols de soluto por litro de solução.
  • Fórmula que usamos:
n = C \cdot V
onde n é o número de mols de soluto, C a concentração em \mathrm{mol/L} e V o volume em \mathrm{L}.
Vou aplicar essa fórmula para calcular quantos mols de \mathrm{NaCl} precisamos.

Passo 3

Cálculo do número de mols necessários.
n = 0,01\\ \mathrm{mol/L} \times 0,025\\ \mathrm{L} = 0,00025\\ \mathrm{mol}.
Explicação: queremos 0,01 mol em cada litro; como só preparamos 0,025 L, precisamos de 0,00025 mol.

Passo 4

Precisamos transformar mols em massa. Para isso usamos a massa molar do \mathrm{NaCl}.
  • Massa atômica aproximada: \mathrm{Na}=22,99, \mathrm{Cl}=35,45.
  • Massa molar:
M_m(\mathrm{NaCl}) = 22,99 + 35,45 = 58,44\\ \mathrm{g/mol}.
Fórmula para massa de soluto puro necessária:
m_{\text{puro}} = n \cdot M_m.

Passo 5

Cálculo da massa de \mathrm{NaCl} puro necessária.
m_{\text{puro}} = 0,00025\\ \mathrm{mol} \times 58,44\\ \mathrm{g/mol} = 0,01461\\ \mathrm{g}.
Interpretação: precisamos de 0,01461\\ \mathrm{g} (ou 14,61\\ \mathrm{mg}) de \mathrm{NaCl} puro.

Passo 6

Correção pela pureza do reagente (mini-aula sobre pureza).
  • Se o reagente tem pureza 89\\ \%, isso significa que cada grama do sólido contém apenas 0,89 g de \mathrm{NaCl} puro.
  • Para obter a massa de reagente a ser pesada usamos:
m_{\text{reagente}} = \frac{m_{\text{puro}}}{\text{fração de pureza}} = \frac{m_{\text{puro}}}{0,89}.çã
Cálculo:
m_{\text{reagente}} = \frac{0,01461\\ \mathrm{g}}{0,89} = 0,01642\\ \mathrm{g}.
Ou seja, deve-se pesar aproximadamente 0,01642\\ \mathrm{g} do reagente comercial para obter a quantidade de \mathrm{NaCl} puro necessária.

Passo 7

Observação prática importante e indicação de arredondamento.
  • A massa calculada é muito pequena: 0,01642\\ \mathrm{g} = 16,42\\ \mathrm{mg}.
  • Nem todas as balanças analíticas conseguem pesar com precisão aceitável essa massa. Se sua balança tiver leitura e precisão de 0,1\\ \mathrm{mg} (0,0001 g) e boa técnica, é possível; se só tiver 1\\ \mathrm{mg} (0,001 g) pode ainda ser tolerável; se a leitura for de 0,01\\ \mathrm{g} não é confiável.
  • Arredonde a massa conforme a precisão da balança. Por exemplo, com boa balança eu arredondaria para:
m_{\text{reagente}} \approx 0,0164\\ \mathrm{g}.

Passo 8

Procedimento experimental passo a passo (como fazer na prática, tipo receita de bolo):
  1. Verifique a balança: ligue-a e deixe estabilizar; calibre se necessário. Coloque a proteção contra correntes de ar.
  2. Pegue um papel de pesagem (ou cápsula) limpo e taredo na balança.
  3. Com uma espátula, adicione cuidadosamente o reagente até atingir a massa desejada 0,0164\\ \mathrm{g} (ou o valor arredondado compatível com sua balança).
  4. Transfira quantitativamente o pó para um pequeno béquer ou copo de vidro. Use uma pequena pistola de ar ou pincel limpo para ajudar a transferir o pó que ficou no papel/cápsula.
  5. Adicione uma pequena quantidade de água destilada (por exemplo, 5 10\\ \mathrm{mL}) no béquer e mexa até dissolver completamente o sal.
  6. Transfira cuidadosamente a solução do béquer para o balão volumétrico de 25\\ \mathrm{mL}. Use um funil de vidro limpo se necessário.
  7. Enxágue o béquer e o funil com pequenas porções de água destilada (2–3 lavagens) e transfira esses rinsos para o balão volumétrico para garantir transferência quantitativa do soluto.
  8. Complete com água destilada até a marca de 25\\ \mathrm{mL} (adicionar gota a gota próximo ao menisco). A leitura do menisco deve ser feita ao nível dos olhos.
  9. Tampe o balão e inverta-o suavemente várias vezes (10–15 inversões) para homogeneizar bem a solução.
  10. Rotule o balão com: concentração \;0,01\\ \mathrm{mol/L}, soluto \mathrm{NaCl}, data e seu nome/iniciais.

Passo 9

Alternativa prática quando a massa é muito pequena (o que costuma ocorrer na prática de laboratório):
  • Se sua balança não consegue pesar ~16\\ \mathrm{mg} com confiança, é melhor preparar um volume maior (mais fácil pesar) e depois diluir uma alíquota para obter 25\\ \mathrm{mL}.
  • Exemplos numéricos:
    • Preparando 100\\ \mathrm{mL} diretamente com a mesma concentração: massa de reagente necessária
    m_{100\\ \mathrm{mL}} = 4 \times 0,01642\\ \mathrm{g} = 0,0657\\ \mathrm{g}\\ (\text{ou }65,7\\ \mathrm{mg}),valor fácil de pesar com balança comum.
    • Preparando 1\\ \mathrm{L}:
    m_{1\\ \mathrm{L}} = 40 \times 0,01642\\ \mathrm{g} = 0,6570\\ \mathrm{g},também muito fácil de acertar.
  • Depois de preparar um volume maior com precisão, use uma pipeta afiada (por exemplo, pipeta volumétrica 25\\ \mathrm{mL}) para transferir a alíquota que dará uma amostra com a concentração desejada no balão de 25\\ \mathrm{mL}.

Passo 10

Verificação final e cuidados:
  • Confirme sempre os cálculos antes de pesar.
  • Use água destilada e vidrarias limpas.
  • Faça transferência quantitativa (rinse várias vezes).
  • Anote tudo no rótulo e caderno de laboratório.
  • Se a preparação for para análise quantitativa, considere a incerteza associada ao peso e ao volume padrão do balão.

Resposta

m_{\text{reagente}} = 0,0164\\ \mathrm{g} (aproximadamente)
Pesar 0,0164\\ \mathrm{g} do reagente de pureza 89\%, dissolver em água, transferir quantitativamente para o balão volumétrico de 25\\ \mathrm{mL} e completar até a marca.

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