A potassa comercial é constituída de hidróxido de potássio, KOH, e impurezas inertes. Uma amostra de potassa com massa de
foi dissolvida com água pura em balão volumétrico de
. A um volume de
desta solução foi adicionado
de ácido sulfúrico,
(eq. 1). O excesso de
reagiu exatamente com
de hidróxido de sódio,
(eq. 2).
Determine o volume de uma solução concentrada de
em massa (densidade igual a
) necessário para preparar
de uma solução de
.
Passo 1
O que o enunciado pede e os dados que temos.
- Pedido: calcular o volume de solução concentrada de
(puridade em massa, densidade ) necessário para preparar de solução de com concentração . - Dados relevantes:
- Volume final desejado:
. - Concentração desejada:
. - Massa molar do
: (valor padrão). - Pureza da solução concentrada:
em massa (fração em massa). - Densidade da solução concentrada:
.
- Volume final desejado:
Passo 2
Calcular quantos mols de
são necessários.
Definição usada: a molaridade
relaciona número de mols
com volume
por
Aqui
está em
e
em
. Substituindo:
Interpretação: é preciso
mol de
na solução final.
Passo 3
Converter os mols necessários em massa de
pura.
Relação entre massa
, número de mols
e massa molar
:
onde
está em gramas,
em mol e
em
.
Substituindo:
Interpretação: são necessários
de
pura (100%) para obter a concentração desejada.
Passo 4
Calcular a massa da solução concentrada (com pureza
) que contém essa massa de ácido puro.
Se a solução tem fração em massa
(aqui
), a massa da solução
necessária é
Substituindo:
Interpretação: precisa-se de
da solução concentrada para ter
de
puro.
Passo 5
Converter a massa da solução concentrada em volume usando a densidade.
Relação entre massa
, densidade
e volume
:
onde
está em
e
em
.
Substituindo:
Passo 6
Arredondamento e resposta final.
- Avaliando algarismos significativos dos dados: a concentração
tem 3 algarismos significativos, pureza tem 3, densidade tem 3. Assim, faz sentido dar o resultado com 3 algarismos significativos. - Arredondando
para 3 algarismos significativos fica .