Questão 03 (Valor = 0,5 pontos)
Uma solução de ácido clorídrico
foi preparada a partir da diluição de 100 mL de uma solução inicial de concentração
, resultando em 400 mL de solução final. Determine a concentração comum (em g/L) da solução obtida.
(Dados de Massa molar (g/mol):
)
a)
b)
c)
d)
Uma solução de ácido clorídrico
(Dados de Massa molar (g/mol):
a)
b)
c)
d)
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que pede.
- Dados fornecidos:
- Concentração inicial:
. - Volume inicial:
. - Volume final:
. - Massas molares dadas:
e .
- Concentração inicial:
- O que se pede:
- Determinar a concentração comum (em g/L) da solução final obtida após a diluição.
- Observação sobre unidades (vou usar litros para a relação de molaridade):
-
. -
.
-
Passo 2
Explicar a ideia física e a fórmula que vamos usar (sem pular etapas).
Quando dilui-se uma solução sem adicionar ou remover soluto, a quantidade de matéria (moles) do soluto permanece a mesma antes e depois da diluição. Assim vale:
A relação entre número de mols
, concentração molar
(em mol/L) e volume
(em L) é
Combinar essas duas igualdades dá a fórmula de diluição muito usada:
Nessa fórmula:
-
é a concentração inicial em mol/L, -
é o volume inicial em L, -
é a concentração final em mol/L (o que ainda vamos achar), -
é o volume final em L.
Passo 3
Calcular a concentração final em mol/L usando a fórmula de diluição.
Aplicando
Substituindo os valores (usando volumes em litros):
Fazendo as contas passo a passo:
Logo
Passo 4
Converter concentração molar (mol/L) para concentração em massa (g/L).
Para passar de mol/L para g/L usa-se a massa molar
(g/mol). A relação é simples:
onde:
-
é a concentração em g/L, -
é a concentração em mol/L, -
é a massa molar em g/mol.
Primeiro calculemos a massa molar do ácido clorídrico
:
Passo 5
Aplicar a conversão para obter a concentração em g/L.
Usando
:
Calculando:
Resposta
c)