Realize os cálculos para preparação de 500 mL de uma solução de
a partir de solução de HCl concentrado (
). Densidade do
. Massa molar do
; Massa molar do
.
Passo 1
O enunciado pede que você calcule quanto da solução concentrada de HCl (
, densidade
) é necessária para preparar
de solução de HCl
.\n
Dados fornecidos e relevantes:
Dados fornecidos e relevantes:
Passo 2
Plano de resolução (em linguagem simples):\n
- Calcular o número de mols de HCl necessários para
a usando a definição de molaridade.\n - Converter esses mols em massa de HCl puro usando a massa molar.\n
- Como a solução concentrada é
em massa, determinar a massa de solução concentrada que contém essa massa de HCl puro.\n - Converter essa massa de solução concentrada para volume usando a densidade
.\n
Vou aplicar cada passo com as fórmulas e explicar o porquê de cada uma — sem pular etapas.
Passo 3
Calcular o número de mols necessários usando a definição de molaridade. A molaridade
é dada por:
onde
é o número de mols e
é o volume em litros. Isolando
:
Substituindo
e
:
Explicação didática: isso significa que precisamos de
mols de HCl dissolvidos no volume final de
.
Passo 4
Calcular a massa de HCl (soluto) correspondente a
. Primeiro, a massa molar do HCl é:
A massa
corresponde a:
Substituindo:
Explicação didática: precisamos de
de HCl puro (gás ou soluto) dissolvido para obter a concentração desejada.
Passo 5
Converter a massa de HCl puro na massa de solução concentrada necessária, usando a porcentagem em massa. A definição de
(m/m) é: em
de solução há
de HCl puro. Portanto, a massa de solução necessária
satisfaz:
Isolando
:
Substituindo
:
Explicação didática: isso significa que cerca de
da solução concentrada contêm os
de HCl puro que precisamos.
Passo 6
Converter a massa da solução concentrada para volume usando a densidade. A relação densidade
é:
onde
é a massa da solução e
o volume em mL (já que a densidade foi dada em
). Isolando
:
Substituindo
e
:
Arredondando para duas casas decimais (prático para pipetar):
Explicação didática: você deve medir aproximadamente
da solução concentrada de HCl
e então diluí-la com água até completar
.
Passo 7
Observações práticas e de segurança (curtas e importantes):\n
- Sempre adicionar o ácido à água e não o contrário (colocar água sobre ácido concentra localmente e pode causar respingos).\n
- Use pipeta ou proveta adequada para medir cerca de
.\n - Depois de misturar e homogeneizar, a concentração resultante será aproximadamente
(as pequenas diferenças vêm de arredondamentos).