Questão 12. Qual é a concentração em quantidade de matéria (
) do ácido acético comercial (vinagre) sabendo-se que é fornecido com uma concentração de
expressa em ácido acético e densidade igual a
? Calcule também o título percentual (
) e a concentração mássica (
).
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que o vinagre tem 4,00 % (m/m) de ácido acético e densidade de 0,995 g/mL. A matéria é Concentração de solução (percentuais e molaridade). Vamos precisar de:
- Definição de % (m/m) (massa de soluto por massa de solução),
- Relação densidade = massa/volume,
- Definição de % (m/v) (massa de soluto por volume de solução),
- Concentração mássica (g L⁻¹),
- Concentração molar
junto com e massa molar do ácido acético ( ).
A partir do próximo passo, vamos pôr a mão na massa.
Passo 2
Primeiro, descrever o que é 4,00 % (m/m): isso quer dizer que em cada 100,00 g de solução temos 4,00 g de ácido acético.
Para depois achar o volume que esses 100,00 g ocupam, uso a densidade:
Para depois achar o volume que esses 100,00 g ocupam, uso a densidade:
Passo 3
Agora,
% (m/v)
é a massa de soluto em gramas por 100 mL de solução. Temos 4,00 g em 100,50 mL, então em 100 mL teríamos:$$ % (m/v) = \frac{4{,}00\ \mathrm{g}}{100{,}50\ \mathrm{mL}} \times 100\ \mathrm{mL}
\approx 3{,}98\ %\ (m/v).
C_{mássica} = \frac{4{,}00\ \mathrm{g}}{100{,}50\ \mathrm{mL}} \times 1000\ \mathrm{mL/L}
\approx 39{,}8\ \mathrm{g/L}. $$
Passo 4
Pra achar a concentração em mol L⁻¹, converto massa em mol e volume em litro.
Número de mols de ácido em 4,00 g:
Número de mols de ácido em 4,00 g:
$$ n = \frac{m}{M} = \frac{4{,}00\ \mathrm{g}}{60{,}05\ \mathrm{g/mol}}
\approx 0{,}0666\ \mathrm{mol}.
c = \frac{n}{V} = \frac{0{,}0666\ \mathrm{mol}}{0{,}10050\ \mathrm{L}}
\approx 0{,}663\ \mathrm{mol/L}. $$
Resposta
Concentração molar:
Título percentual (m/v):
Concentração mássica:
Título percentual (m/v):
Concentração mássica: