Questão 01) 25 g de hidróxido de sódio ( NaOH ) foram adicionados a um recipiente e avolumado para 200 mL de água. Uma alíquota de 50 mL dessa solução foi avolumada para 100 mL em um segundo recipiente. Por fim, 20 mL dessa solução foi avolumada para 50 mL em um recipiente final. Diga a concentração final da solução de NaOH em mol.
. Justifique com os cálculos.
Passo 1
O enunciado diz o seguinte (vou listar as informações e o que se pede, bem mastigado):
- Foi pesado
de hidróxido de sódio ( ) e essa massa foi dissolvida e avolumada para de solução (essa é a solução inicial). - Uma alíquota de
dessa solução inicial foi retirada e avolumada para em um segundo recipiente (primeira diluição). - Depois,
dessa segunda solução foram retirados e avolumados para no recipiente final (segunda diluição). - O que se pede: a concentração final da solução de
em (ou seja, molaridade final).
Todas as quantidades numéricas relevantes foram listadas acima.
Passo 2
Conceitos e fórmulas importantes (aulas rápidas enquanto resolvemos):
- Molaridade (concentração em mol por litro) é dada por
onde
é a concentração em
,
é o número de mols do soluto e
é o volume da solução em litros.
- Número de mols é obtido por
onde
é a massa do soluto em gramas e
é a massa molar (massa de 1 mol) em
.
- Em diluições sucessivas, ao transferir uma alíquota, a concentração é reduzida pela razão do volume transferido para o volume final. Formalmente, se você pega
de uma solução de concentração e avoluma para , a nova concentração é
Vou usar essas fórmulas passo a passo.
Passo 3
Calcular a massa molar de
. Somamos as massas atômicas aproximadas:
Portanto
Passo 4
Calcular o número de mols de
inicialmente adicionados (
):
Isso significa que na solução inicial há
de
total.
Passo 5
Calcular a concentração da solução inicial. O volume inicial é
. Usando
,
Esse é o valor de concentração da solução que foi preparada com os
.
Passo 6
Aplicar a primeira diluição (alíquota
para
). A fração transferida é
A nova concentração após essa diluição é
Explicando em palavras: pegar metade do volume e completar até o dobro do volume final corta a concentração pela metade.
Passo 7
Aplicar a segunda diluição (alíquota
para
). A fração transferida agora é
Portanto a concentração final é
Passo 8
Verificação alternativa (mesmo resultado por outro caminho): multiplicando diretamente os fatores de diluição:
Então
Outra verificação via moles: moles iniciais
. Após retirar
de
fica
na alíquota; dessa ao transferir
de
fica
no frasco final, e dividindo pelo volume final
dá
. Tudo consistente.
Passo 9
Conclusão e observação sobre algarismos significativos: usando os dados fornecidos (massa
sem casas decimais, volumes dados em inteiros), uma escrita razoável da concentração final é
Força aí — deu certo, você pode reproduzir esse raciocínio na prova: calcular moles iniciais, achar a molaridade inicial e aplicar os fatores de diluição sequenciais (ou multiplicá-los de uma vez).