Realize cálculos semelhantes ao problema anterior e também de normalidade de uma solução com as seguintes características:
Soluto: Ácido Sulfúrico concentrado com densidade
e contendo
de
.
Solvente: água com densidade de
Volume de soluto empregado: 20 mL
Volume de água empregado: 1000 mL
Densidade da solução:
R.: 3,38%
Solvente: água com densidade de
Volume de soluto empregado: 20 mL
Volume de água empregado: 1000 mL
Densidade da solução:
R.: 3,38%
Passo 1
O que o enunciado dá (peguei todos os números do enunciado):
- Soluto: ácido sulfúrico concentrado com densidade
e teor em massa de . - Volume de soluto empregado:
. - Solvente: água com densidade
. - Volume de água empregado:
. - (Foi informada também a densidade da solução resultante:
, mas neste cálculo usaremos as massas dos componentes fornecidas.)
O enunciado pede:
- calcular o percentual em massa (porcentagem em massa) de
na solução final; - calcular a normalidade da solução resultante (normalidade ácido-base, considerando que
é diprótico).
Passo 2
Calcular a massa do ácido sulfúrico concentrado usado (massa do frasco/porção comercial, que contém
+ água). A fórmula é massa
densidade
volume.
Explicação curta: densidade em
vezes volume em
dá massa em gramas.
Passo 3
Calcular a massa de
puro contida nesse volume, usando o teor em massa
.
Comentário: esse é o soluto químico efetivo (a massa de ácido puro que vai para a solução).
Passo 4
Calcular a massa da água adicionada (solvente):
Observação sobre massa total: a porção de ácido concentrado já tinha massa (36,8 g) que inclui água contida nele; para obter a massa total da solução somamos a massa do ácido concentrado (36,8 g) e a massa da água adicionada (998 g). Assim:
Comentário didático: massa é conservada — somam-se as massas dos componentes para obter a massa total da mistura. (A densidade final dada poderia ser usada se a questão pedisse massa a partir do volume final medido; aqui usamos as massas diretas fornecidas.)
Passo 5
Calcular o percentual em massa de
na solução final. A fórmula:
Aplicando os números:
Interpretação: cerca de
em massa da solução é
.
Passo 6
Agora calcular a normalidade da solução (acidimétrica). Passos:
- calcular o número de mols de
; - dividir pelo volume final da solução em litros para obter molaridade;
- multiplicar a molaridade pelo número de equivalentes por mol para obter a normalidade.
Primeiro, número de mols de
. Usar massa molar aproximada
.
Passo 7
Volume final da solução: assumimos volumes somados (aditivos) para este cálculo, portanto
Então a molaridade
é:
Passo 8
Normalidade
: para ácido-base, a normalidade é igual à molaridade vezes o número de equivalentes ácido por mol.
é um ácido diprótico (pode doar 2 prótons), logo cada mol corresponde a 2 equivalentes. Assim:
Explicação didática: normalidade mede “equivalentes por litro”; para ácidos polipróticos multiplica-se pela quantidade de prótons que cada mol doa.