O rótulo de um frasco contendo ácido sulfúrico, \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4}, está parcialmente rasgado. A parte legível indica que o mesmo possui as seguintes características: \mathrm{d}=1,84 \mathrm{~g} / \mathrm{mL} e 96 \% de pureza. Sabendo-se ainda que a massa molar do \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} é de 98 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}, qual a concentração em mol/L deste ácido?

Passo 1

Temos um frasco de \mathrm{H_2SO_4} cuja densidade é \,d=1,84\\ \mathrm{g/mL} e pureza de 96\% em massa. A massa molar do \mathrm{H_2SO_4} é M=98\\ \mathrm{g/mol}. Preciso encontrar a molaridade, isto é, a concentração em mol/L.

Passo 2

A densidade nos diz que cada mililitro da solução pesa
1{,}84\\ \mathrm{g}.
Em 1 litro ( 1000 mL), a massa total da solução é
m_{\text{solução}} = 1{,}84\\ \frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mL}} \times 1000\\ \mathrm{mL} = 1840\\ \mathrm{g}.çã

Passo 3

Como a pureza é 96\% em massa, apenas 96\% dessa massa é \mathrm{H_2SO_4}. Logo, a massa de \mathrm{H_2SO_4} pura em 1 L é
m_{\mathrm{H_2SO_4}} = 0{,}96 \times 1840\\ \mathrm{g} = 1766{,}4\\ \mathrm{g}.

Passo 4

Para obter a molaridade ( C), dividimos a massa do soluto pela massa molar e pelo volume em litros:
n = \frac{1766{,}4\\ \mathrm{g}}{98\\ \mathrm{g/mol}} = 18{,}02\\ \mathrm{mol},
e como isso está em 1 L,
C = 18{,}02\\ \mathrm{mol/L}\approx18{,}0\\ \mathrm{mol/L}.

Resposta

A concentração da solução de \mathrm{H_2SO_4} é aproximadamente 18{,}0\\ \mathrm{mol/L}.

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