( 1,5 pontos) Ao misturar 200 mL de uma solução aquosa de ácido fosfórico (
) de densidade
que contém
de
em massa, com 500 mL de solução aquosa
do mesmo ácido, qual a molaridade da solução obtida?
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado nos dá e o que pede.
- Dados fornecidos (peguei estes valores do enunciado):
- Solução A: volume
. - Solução A: densidade
. - Solução A: contém
em massa de . - Massa molar do
: . - Solução B: volume
. - Solução B: concentração
(ou seja, ).
- Solução A: volume
- O que o enunciado pede:
- Determinar a molaridade da solução resultante após misturar as duas soluções.
Passo 2
Conceitos e fórmulas que vou usar (uma explicação passo a passo, como numa prova):
- Molaridade: a concentração em molaridade
é o número de mols de soluto dividido pelo volume da solução em litros:
onde
é o número de mols do soluto e
o volume da solução em litros.
- Converter porcentagem em massa + densidade para número de mols:
- A densidade relaciona massa e volume por
(se em e em , sai em ). - A massa de soluto é
. - O número de mols é
.
- A densidade relaciona massa e volume por
Vou aplicar isso à Solução A para obter os mols de
que ela contém.
Passo 3
Calcular a massa da Solução A usando densidade e volume:
- Volume da Solução A:
. - Densidade:
.
A massa da solução é
Agora a massa do soluto (
) na Solução A usando
em massa:
Passo 4
Converter a massa de
em mols (usar a massa molar):
Massa molar
. Então
Expliquei: aqui dividi a massa do soluto pela massa de uma mole da substância para obter o número de mols.
Passo 5
Calcular os mols fornecidos pela Solução B (solução preparada com molaridade conhecida):
- Concentração
. - Volume
.
Número de mols da Solução B:
Passo 6
Somar os mols totais e determinar o volume final:
- Mols totais:
- Volume total: assumimos que os volumes são aditivos (isso é comum em exercícios escolares; em experimentos reais pode haver pequena variação). Então
Passo 7
Calcular a molaridade final usando
:
Agora considerar algarismos significativos: os dados originais (como
,
,
) têm tipicamente 3 algarismos significativos, então é razoável apresentar a resposta com 3 algarismos significativos: