- Quantos mL de HCl solução estoque de HCl a
a
, densidade de
, são necessários para o preparo de
de uma solução a 5.680 ppm de Cl-? Qual a concentração molar, milimolar, normal e em
da solução final?
Passo 1
Vou listar com calma o que o enunciado fornece e o que pede (só identificando dados e perguntas, sem resolver ainda).
Dados fornecidos:
- Volume da solução final:
. - Concentração desejada de íon cloreto:
. - Solução estoque de
: a . - Densidade da solução estoque:
(ou ). - Massas atômicas:
, . - M massa molar do
: vai ser calculada a partir dos dados acima.
Perguntas:
- Quantos mL da solução estoque são necessários para preparar
da solução com de ? - Qual a concentração final (da solução preparada) em:
- molar (
), - milimolar (
), - normal (
), - e em
.
- molar (
Observação útil (para lembrar): aqui a ppm para soluções aquosas é interpretada como
(massa do soluto por volume de solução). Não começo a calcular ainda, só deixei tudo claro.
Passo 2
Entendendo unidades e relações que vou usar (mini-aula rápida e prática).
- Significado de
(usado aqui): . Então de significa de por litro de solução. - Relação entre
e : cada mol de gera um mol de . A massa fracionária do cloro em é , porque a massa molar de é . - Interpretação de
: significa de dissolvidos em de solução estoque. Logo a concentração em massa de na solução estoque é . - Observação sobre a densidade: como o enunciado mostrou
(massa por volume), não é necessário usar a densidade para converter essa percentagem em g por mL — já sabemos que é . A densidade seria necessária se o percentuais fossem em massa/massa ( ) e fosse necessário passar para volume, mas aqui não é o caso. (Fica a nota: a densidade está fornecida caso se queira verificar ou converter massa total de solução, mas não é necessária para o cálculo direto do volume de estoque.)
Passo 3
Calcular a massa total de
necessária para
de solução.
- Primeiro, converter ppm para
: - Massa total de
em :
Agora calculo:
Converter para gramas (porque vamos trabalhar com massas em gramas):
Passo 4
Converter a massa de
necessária em massa de
(stoquiometria e fração de massa).
- Relação entre massa de
e massa de :
Substituindo
:
Calculo:
Portanto é necessário cerca de
de
puro na solução final.
Passo 5
Calcular o volume da solução estoque (em mL) que contém essa massa de
.
- Sabendo que a solução estoque tem
de por (porque ), o volume pedido é:
Substituindo
:
Arredondando com sentido prático (e levando em conta incertezas de pipetagem),
.
Passo 6
Determinar a concentração final em
de
(na solução preparada).
- Já temos a massa total de
na solução final: . - Volume final:
. - Concentração em
:
Calculo:
Em notação prática,
(aprox).
Passo 7
Converter a concentração para molaridade e milimolaridade.
- Molaridade
é número de mols de por litro. Número de mols por litro:
Calculo:
- Em milimolar (
) multiplica-se por :
Arredondando de forma prática:
e
.
Passo 8
Determinar a normalidade da solução final.
- Para o ácido clorídrico
(ácido monoprotico), a normalidade é igual à molaridade (cada mol de doa 1 equivalente de H+).
Passo 9
Resumo de arredondamentos práticos e interpretação (dica para a prova).
- Volume de estoque muito pequeno (
): na prática, pipetar esse volume direto pode ser impreciso; em laboratório costuma-se preparar um pré-diluição com volume maior (por exemplo diluir uma parte do estoque para um frasco intermediário) e então transferir a quantidade que garante precisão. Mas para a conta teórica, esse é o valor. - Verificação rápida por unidade: começar de
(mg/L) → massa total → converter de para usando massa molar → dividir pela concentração da solução estoque ( ) para achar volume. Esse é o esquema padrão para questões desse tipo.