Questão 4 ( 6 pontos) (Atenção: deixe todos os cálculos e resoluções explícitos na questăo).
(3 pontos) Calcule o volume, em mililitros, de ácido nítrico
concentrado necessário para preparar 500 mL de solução
. Dados:
concentrado
.
(3 pontos) Calcule o volume, em mililitros, de ácido nítrico
Passo 1
O enunciado pede o volume, em mililitros, de ácido nítrico concentrado necessário para preparar uma solução diluída. Dados fornecidos (copiados do enunciado):
Pergunta clara: qual o volume, em mililitros, de solução concentrada (65% m/m,
) que contém a quantidade de
necessária para obter
de solução
.
Passo 2
Calcular o número de mols de
necessários usando a definição de molaridade. Fórmula:
onde
é o número de mols,
é a concentração em
e
é o volume em
.
Aplicando:
Aplicando:
Explicação curta: a molaridade diz quantos mols existem por litro; multiplicando pela quantidade de litros obtemos os mols necessários.
Passo 3
Converter mols em massa de
. Fórmula:
onde
é a massa em gramas,
é o número de mols e
é a massa molar (
).
Massa molar aproximada de :
(H
, N
, O
).
Então:
Massa molar aproximada de
Então:
Interpretação: precisamos de
de
puro.
Passo 4
Relacionar a massa de
puro com a massa da solução concentrada usando a porcentagem em massa. Definição:
significa que em
de solução há
de
. Logo, a massa da solução necessária é:
Substituindo:
Explicação: dividimos pela fração em massa (0,65) para obter a massa total da solução que contém a massa de soluto necessária.
Passo 5
Converter a massa da solução concentrada em volume usando a densidade. Relação:
onde
é a densidade (em
),
a massa (em g) e
o volume (em mL).
Aplicando:
Aplicando:
Interpretação: a massa de solução que contém os
de
ocupa cerca de
.
Passo 6
Arredondamento e consideração de algarismos significativos: os dados
,
e
têm, em geral, cerca de duas casas significativas, então o resultado final deve ser reportado com duas casas significativas. Assim arredondamos:
Pequeno conselho: na prática de laboratório costuma-se medir volumes pequenos com pipeta ou seringas graduadas;
é um volume pequeno — manuseie com cuidado e adicione o ácido ao solvente (água), nunca o contrário.