Para preparar uma solução
, usamos
de água e obtemos
de solução. Supondo que a densidade da solução é
, calcule as concentrações de ácido cítrico.
Passo 1
O enunciado pede para preparar uma solução de ácido cítrico com concentração molar alvo de
,mol/L. Foram usados
,kg de água como solvente e, após dissolver o soluto, obteve-se
,L de solução cuja densidade é
,kg/L. Vamos calcular:
– o número de mols de ácido cítrico necessário;
– a massa de ácido cítrico correspondente;
– a molaridade real da solução;
– a molalidade;
– a fração molar do ácido cítrico;
– a porcentagem em massa do ácido cítrico.
– o número de mols de ácido cítrico necessário;
– a massa de ácido cítrico correspondente;
– a molaridade real da solução;
– a molalidade;
– a fração molar do ácido cítrico;
– a porcentagem em massa do ácido cítrico.
Passo 2
O número de mols de ácido cítrico vem da definição de molaridade:
Passo 3
A massa molar aproximada do ácido cítrico
é
Logo, a massa de soluto necessária é
Passo 4
A massa total da solução, dada pela densidade, é
Verificamos que a massa do solvente foi
,kg, portanto a massa do soluto calculada em dois métodos (pela definição de densidade e pela massa molar) está consistente dentro da aproximação de densidade constante.
Passo 5
- A molaridade real da solução é
- A molalidade (mol/kg de solvente) é
- A fração molar do ácido cítrico exige o número de mols de água:
Logo,
- A fração em massa (ou porcentagem em massa) do ácido cítrico é
Resposta
Molaridade:
,mol/L
Molalidade: ,mol/kg
Fração molar do ácido cítrico:
Porcentagem em massa do ácido cítrico:
Molalidade:
Fração molar do ácido cítrico:
Porcentagem em massa do ácido cítrico: