2* Questão: Considere uma solução composta por 10,00 \mathrm{~g} de NaCl e 140,00 \mathrm{~g} de \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}. Determine:
a) a fração molar do \mathrm{NaCl} .(0,10 ponto)
b) \% \mathrm{p} / \mathrm{p} ou porcentagem em massa de NaCl na solução. ( 0,10 ponto)
c) a concentração \mathrm{em} \mathrm{mol}^{-1} de NaCl na solução. ( 0,20 ponto)
Densidade da soluçāo de \mathrm{NaCl} 1,15 \mathrm{~g} \mathrm{~mL}^{-1}

Passo 1

O enunciado nos dá uma solução contendo 10,00,g de NaCl e 140,00,g de H_{2}O, com densidade 1,15, g\cdot m L^{-}¹, e pede:
a) fração molar de NaCl,
b) porcentagem em massa ( % p/p) de NaCl,
c) concentração em mol· L^{-}¹ de NaCl.
Vamos usar as definições de fração molar, porcentagem em massa e molaridade, além da relação densidade = massa/volume.

Passo 2

Calcular as quantidades de matéria (moles) de cada componente.
Massa molar de NaCl: \mathrm{M_{NaCl}} = 22,99 + 35,45 = 58,44, g\cdot mo l^{-}¹.
Massa molar de H_{2}O: \mathrm{M_{H_2O}} = 2\times1,008 + 16,00 = 18,02, g\cdot mo l^{-}¹.
Portanto,
n_{\mathrm{NaCl}} = \frac{10,00}{58,44} \approx 0,1712\;\mathrm{mol},
n_{\mathrm{H_2O}} = \frac{140,00}{18,02} \approx 7,767\;\mathrm{mol}.

Passo 3

Calcular a fração molar de NaCl, que é
x_{\mathrm{NaCl}} = \frac{n_{\mathrm{NaCl}}}{n_{\mathrm{NaCl}} + n_{\mathrm{H_2O}}} = \frac{0,1712}{0,1712 + 7,767} \approx 0,0216.

Passo 4

Calcular a porcentagem em massa de NaCl na solução:
massa total = 10,00 + 140,00 = 150,00,g.
\%\text{ p/p NaCl} = \frac{10,00}{150,00}\times100\% \approx 6,67\%.

Passo 5

Calcular o volume da solução a partir da densidade e em seguida a molaridade de NaCl.
V = \frac{\text{massa total}}{\text{densidade}} = \frac{150,00\;\mathrm{g}}{1,15\;\mathrm{g\cdotmL}^{-1}} \approx 130,43\;\mathrm{mL} = 0,13043\;\mathrm{L}.
A molaridade é
[\mathrm{NaCl}] = \frac{n_{\mathrm{NaCl}}}{V} = \frac{0,1712\;\mathrm{mol}}{0,13043\;\mathrm{L}} \approx 1,31\;\mathrm{mol\cdotL^{-1}}.

Resposta

a) x_{\mathrm{NaCl}} \approx 0,0216
b) \%\text{ p/p NaCl} \approx 6,67\%
c) [\mathrm{NaCl}] \approx 1,31\;\mathrm{mol\cdotL^{-1}}

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