Preparo das soluções padrão de Fe (II)
  1. Calcule a massa necessária para preparar 50 mL de uma solução estoque de sulfato de ferro (II) heptahidratado ( \mathrm{MM}=278,02 \mathrm{~g} \mathrm{~mol}^{-1} ) 1 \mathrm{mmol} \mathrm{L}^{-1};

Passo 1

O que o problema pede: calcular a massa de sulfato de ferro(II) heptahidratado necessária para preparar 50\\ \text{mL} de solução com concentração de 1\\ \text{mmol}\,\text{L}^{-1}.
Informações fornecidas e relevantes:
\,M_m = 278,02\\ \mathrm{g\,mol^{-1}} (massa molar do composto, já considerando as 7 moléculas de água de hidratação);
\,C = 1\\ \mathrm{mmol\,L^{-1}} (concentração desejada);
\,V = 50\\ \text{mL} (volume da solução a preparar).
Observação: vou precisar converter \mathrm{mmol} para \mathrm{mol} e \mathrm{mL} para \mathrm{L} antes de usar as fórmulas.

Passo 2

Conceito e fórmula para começar: a quantidade de matéria (número de mols) necessária é dada por
n = C \cdot V,
onde n é o número de mols (em \mathrm{mol}), C é a concentração (em \mathrm{mol\,L^{-1}}) e V é o volume (em \mathrm{L}).
Explicando as unidades: a concentração em \mathrm{mol\,L^{-1}} multiplicada pelo volume em \mathrm{L} dá mols. Então antes de aplicar a fórmula converto as unidades:
\,C = 1\\ \mathrm{mmol\,L^{-1}} = 1\times 10^{-3}\\ \mathrm{mol\,L^{-1}}.
\,V = 50\\ \text{mL} = 0,050\\ \text{L}.
Agora calculo n:
n = \left(1\times 10^{-3}\\ \mathrm{mol\,L^{-1}}\right)\cdot\left(0,050\\ \mathrm{L}\right)=5\times 10^{-5}\\ \mathrm{mol}.
Interpretação: para 50 mL de uma solução 1\\ \mathrm{mmol\,L^{-1}} precisamos de 5\times 10^{-5} mol do sal.

Passo 3

Conceito para obter a massa: a massa necessária é o número de mols vezes a massa molar,
m = n \cdot M_m,
onde m é a massa (em \mathrm{g}), n é o número de mols (em \mathrm{mol}) e M_m é a massa molar (em \mathrm{g\,mol^{-1}}). Substituindo os valores que já temos:
m = \left(5\times 10^{-5}\\ \mathrm{mol}\right)\cdot\left(278,02\\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\right).
Faço a multiplicação passo a passo: 278,02\times 5 = 1390,10. Como havia um fator 10^{-5}, temos
m = 1390,10\times 10^{-5}\\ \mathrm{g} = 0,013901\\ \mathrm{g}.
Então a massa calculada é \,0,013901\\ \mathrm{g}.

Passo 4

Conversão para unidades práticas e arredondamento: para uso em laboratório costuma-se expressar pequenas massas em miligramas. Converto:
0,013901\\ \mathrm{g}=13,901\\ \mathrm{mg}.
Sobre arredondamento prático: a massa molar foi dada com alta precisão ( 278,02), mas a concentração 1\\ \mathrm{mmol\,L^{-1}} pode ser considerada com precisão moderada; em laboratório uma balança comum pode não medir com precisão absoluta até a casa dos \mug. Uma forma prática e razoável é reportar a massa como \,13,9\\ \mathrm{mg} (ou, mantendo mais dígitos, \,13,90\\ \mathrm{mg}) dependendo da precisão da balança.
Verificação rápida (checagem de ordem de grandeza): se eu preparasse 1\\ \text{L} de 1\\ \mathrm{mmol\,L^{-1}} precisaria de 1\times10^{-3}\\ \mathrm{mol}\times278,02\\ \mathrm{g\,mol^{-1}}=0,27802\\ \mathrm{g}=278,02\\ \mathrm{mg}. Para 50\\ \text{mL} (que é 1/20 de 1\\ \text{L}) precisamos de 278,02/20=13,901\\ \mathrm{mg}, que confere com o cálculo anterior.

Resposta

\,m = 0,013901\\ \mathrm{g} \approx 13,9\\ \mathrm{mg}

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