Questão 3 - Deseja-se preparar 500 mL de uma solução contendo
de
. Assinale a alternativa que está relacionada à massa de sulfato de ferro heptahidratado (FeSO4.7H2O), aproximada, que deverá ser pesada para a preparação desta solução.
◯
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◯
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◯
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◯
◯
◯
◯
Passo 1
O enunciado pede a massa de sulfato de ferro heptahidratado necessária para preparar
de solução contendo
de
. Dados relevantes extraídos do enunciado:
- Volume da solução:
. - Concentração desejada de
: . - Sal a ser pesado:
.
A tarefa é calcular a massa desse sal que contém a massa de ferro necessária.
Passo 2
Entendendo o que significa
: por convenção em soluções aquosas,
significa
de soluto por
de solução. Em fórmulas:
Aqui
é em
,
em
e
em
.
Passo 3
Calcular a massa de
necessária para
:
Interpretação: precisa-se de
de ferro metálico (como
) na solução final.
Passo 4
Relacionamento entre massa do sal e massa de ferro: cada mol de
contém exatamente 1 mol de átomos de Fe. Logo a massa do sal necessária é dada por
onde
é a massa molar do sal e
é a massa atômica do ferro. Explicando as variáveis:
-
: massa do a pesar (em ). -
: massa de ferro necessária (em ). -
: massa molar do sal (em ). -
: massa atômica do Fe (em ).
Passo 5
Calcular a massa molar de
. Usando massas atômicas aproximadas:
,
,
,
. Então:
Calcular
:
Agora:
Efetuando as contas:
Para consistência com arredondamentos usuais, pode-se usar
; ambos levam ao mesmo resultado nas casas significativas necessárias.
Passo 6
Calcular a razão entre massa molar do sal e do ferro:
Interpretação: cada mg de Fe exige aproximadamente
mg do sal hidratado.
Passo 7
Calcular a massa do sal necessária:
Portanto, deve-se pesar aproximadamente
de
.
Passo 8
Resumo prático para a prova: transformar
em
, multiplicar pelo volume em litros para obter massa de Fe necessária, e converter para massa de sal usando a razão das massas molares
. No cálculo deu
, que é a alternativa correta.