1. Quantos gramas de ureia, \left(\mathrm{NH}_{2}\right)_{2} \mathrm{CO}, seriam necessários para produzir uma solução 0,1 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} em 100 mL de água?

Passo 1

O enunciado dá as seguintes informações e pede uma coisa clara:
  • Concentração desejada da solução: 0,1\\ \mathrm{mol/L}.
  • Volume da solução que se quer preparar: 100\\ \mathrm{mL} de água.
  • Soluto: ureia, fórmula química \left(\mathrm{NH}_2\right)_2\mathrm{CO}.
    O que é pedido: quantos gramas de ureia são necessários para preparar essa solução.

Passo 2

Entender o conceito-chave: molaridade (concentração molar).
  • A molaridade C é o número de mols de soluto por litro de solução.
  • A relação é
n = C \cdot V,
onde n é a quantidade de substância (em mol), C é a concentração (em \mathrm{mol/L}) e V é o volume (em L).
Vou usar essa fórmula para achar quantos mols de ureia são necessários.

Passo 3

Converter o volume dado para litros (porque C está em \mathrm{mol/L}).
  • 100\\ \mathrm{mL} = 0,100\\ \mathrm{L}.
    Calcular os mols necessários usando n = C\cdot V:
n = 0,1\\ \mathrm{mol/L}\times 0,100\\ \mathrm{L} = 0,010\\ \mathrm{mol}.

Passo 4

Agora preciso transformar mols em massa (gramas). Para isso uso a massa molar (massa de 1 mol) da ureia.
  • Desmontando a fórmula \left(\mathrm{NH}_2\right)_2\mathrm{CO}: contém 2 átomos de N, 4 átomos de H, 1 átomo de C e 1 átomo de O.
  • Usando massas atômicas aproximadas: \mathrm{N}=14\\ \mathrm{g/mol},\\ \mathrm{H}=1\\ \mathrm{g/mol},\\ \mathrm{C}=12\\ \mathrm{g/mol},\\ \mathrm{O}=16\\ \mathrm{g/mol}.
    Calcular a massa molar M da ureia:
M = 2\cdot 14 + 4\cdot 1 + 12 + 16 = 28 + 4 + 12 + 16 = 60\\ \mathrm{g/mol}.
Ou seja, 1 mol de ureia pesa 60\\ \mathrm{g}.

Passo 5

Calcular a massa necessária usando m = n\cdot M, onde m é a massa em gramas:
m = 0,010\\ \mathrm{mol}\times 60\\ \mathrm{g/mol} = 0,60\\ \mathrm{g}.
Portanto são necessários 0,60\\ \mathrm{g} de ureia.

Passo 6

Observações práticas rápidas (úteis para a prova/na prática):
  • Normalmente arredonda-se para duas casas significativas conforme precisão dos dados: 0,60\\ \mathrm{g} ou simplesmente 0,6\\ \mathrm{g}.
  • Aqui assumi que o volume final da solução será 100\\ \mathrm{mL} (ou seja, que a adição da ureia não altera significativamente o volume), hipótese comum em exercícios de preparação de soluções.

Resposta

0,60\\ \mathrm{g}

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