Questão \mathbf{n}^{\circ} 5:

O ácido nítrico concentrado, \mathrm{HNO}_{3}, é vendido como uma solução aquosa de concentração 65 \% em massa ( \mathrm{p} / \mathrm{p} ) e densidade 1,39 \mathrm{~g} / \mathrm{mL}. Que volume de ácido nítrico concentrado deve ser medido para preparar 500,00 \mathrm{~mL} de uma solução de ácido nítrico de concentração 0,2500 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} ? Dado: Massa Molar do \mathrm{HNO}_{3}=63 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}.

Passo 1

O enunciado dá uma solução concentrada de \mathrm{HNO}_{3} com 65 % p/p e densidade \rho=1,39\;\mathrm{g/mL}. Queremos preparar 500,00\;\mathrm{mL} de solução 0,2500\;\mathrm{mol/L} de \mathrm{HNO}_{3}. Para isso vamos usar conceito de molaridade para achar quantos mols e gramas de \mathrm{HNO}_{3} são necessários, depois converter essa massa de soluto em massa de solução concentrada (via % p/p) e finalmente em volume (via densidade).

Passo 2

Calculamos os mols de \mathrm{HNO}_{3} necessários na solução final:
n = C \cdot V = (0,2500\;\mathrm{mol/L})\,(0,50000\;\mathrm{L}) = 0,1250\;\mathrm{mol}.

Passo 3

Convertendo em massa de \mathrm{HNO}_{3} puro, usando massa molar M=63\;\mathrm{g/mol}:
m_{\mathrm{HNO}_3} = n \cdot M = (0,1250\;\mathrm{mol})\,(63\;\mathrm{g/mol}) = 7,875\;\mathrm{g}.

Passo 4

Como a solução concentrada é 65\% p/p, cada grama de solução contém 0,65\;\mathrm{g} de \mathrm{HNO}_3. Assim a massa de solução concentrada necessária é
m_{\mathrm{sol}} = \frac{7,875\;\mathrm{g}}{0,65} = 12,1154\;\mathrm{g}.

Passo 5

Convertendo essa massa em volume pela densidade \rho=1,39\;\mathrm{g/mL}:
V_{\mathrm{sol}} = \frac{12,1154\;\mathrm{g}}{1,39\;\mathrm{g/mL}} = 8,7189\;\mathrm{mL}.
Arredondando para quatro algarismos significativos (como em 0,2500\;\mathrm{mol/L}), temos
V_{\mathrm{sol}}\approx 8,719\;\mathrm{mL}.

Resposta

Para preparar 500,00\;\mathrm{mL} de solução 0,2500\;\mathrm{mol/L}, mede-se aproximadamente
8,719\;\mathrm{mL}
de ácido nítrico concentrado.

Exercícios relacionados