Questão 3 - Para o preparo de 25 mL das soluções padrão de concentrações 0,020; 0,
e
em ácido sulfúrico
a partir da solução estoque, há disponíveis no laboratório de Química Analítica, balões volumétricos de
, 100 e 200 mL . Por meio de cálculos, justifique qual desses balões volumétricos é adequado para o preparo da solução estoque
e densidade
.
Passo 1
O enunciado pede escolher um balão volumétrico entre 5, 10, 25, 50, 100 e 200 mL para preparar a solução estoque de ácido sulfúrico com
(m/m) e densidade
,g mL⁻¹, de onde, por diluição, faremos cinco soluções padrões de 25 mL com concentrações
,
,
,
e
,mol L⁻¹. O conteúdo é mistura por diluição e cálculo de massa a partir de porcentagem em massa.
Passo 2
Calcular a molaridade
da solução estoque a partir da massa fracionária
e da densidade
,g mL⁻¹. Em cada mL de solução há
Convertendo para molaridade, com massa molar
,g mol⁻¹:
Passo 3
Para preparar cada solução padrão (
,mL) usamos
. Calculando
para cada
:
0,020 M:
,mL
0,035 M: ,mL
0,042 M: ,mL
0,050 M: ,mL
0,063 M: ,mL
0,035 M:
0,042 M:
0,050 M:
0,063 M:
Passo 4
A soma dos volumes de estoque pipetados será
Para perdas e repetições, convém ter pelo menos 10 % a mais, ou seja, cerca de
,mL de estoque disponível.
Passo 5
Analisar agora o quanto de H₂SO₄ pura precisamos pesar para encher cada balão de volume
:
Volume e massa de H₂SO₄ pura:
• 5 mL: ,g (muito baixo para boa precisão)
• 10 mL: ,g (ainda precário)
• 25 mL: ,g (limítrofe)
• 50 mL: ,g (aceitável)
• 100 mL: ,g (ótimo)
• 200 mL: ,g (ótimo, mas maior consumo)
• 5 mL:
• 10 mL:
• 25 mL:
• 50 mL:
• 100 mL:
• 200 mL:
Passo 6
Comparando as exigências:
– Precisamos de pelo menos ,mL de estoque (Passo 4), logo balões de 5, 10, 25 e 50 mL são insuficientes.
– Em 100 mL pesamos ,g de H₂SO₄, boa exatidão de balança e volume suficiente.
– Em 200 mL pesaríamos 2,16 g, também exato, mas consumimos mais reagente sem necessidade.
– Precisamos de pelo menos
– Em 100 mL pesamos
– Em 200 mL pesaríamos 2,16 g, também exato, mas consumimos mais reagente sem necessidade.
Resposta
O balão volumétrico adequado é o de 100 mL.