(2,0) Sobre preparo de solução, responda:
Qual a massa de sulfato de cobre II é necessária para preparar 250 ml da soluçăo a 0,5 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}. (Cu 63,5 ; \mathrm{O}-16 ; \mathrm{S}-32 \mathrm{H}-1).

Passo 1

Dados do enunciado e o que é pedido:\n
  • Volume da solução a preparar: 250\\ \mathrm{mL}.\n
  • Concentração desejada: 0,5\\ \mathrm{mol\;L^{-1}}.\n
  • Massas atômicas fornecidas: \mathrm{Cu}=63,5, \mathrm{S}=32, \mathrm{O}=16, \mathrm{H}=1.\n
  • Substância pedida: “sulfato de cobre II” — vou considerar a forma anidra cujo fórmula é \mathrm{CuSO_4} (não foi informado hidrato, então usamos \mathrm{CuSO_4}).\n
  • Pergunta: qual a massa de \mathrm{CuSO_4} necessária para preparar 250\\ \mathrm{mL} de solução 0,5\\ \mathrm{mol\;L^{-1}}?

Passo 2

Entendendo o conceito-chave: concentração molar (molaridade).\n
  • Definição: a molaridade M de uma solução é dada por
M=\frac{n}{V},
onde n é a quantidade de matéria (número de mols) e V é o volume da solução em litros.\n
  • Rearranjando para achar o número de mols necessários:
n = M\cdot V.
Aqui: M é a concentração pedida ( 0,5\\ \mathrm{mol\;L^{-1}}) e V é o volume em litros (vamos converter o 250\\ \mathrm{mL} para litros no próximo passo).

Passo 3

Converter o volume de mililitros para litros (porque a molaridade usa litros):\n
250\\ \mathrm{mL} = 250\div1000\\ \mathrm{L} = 0,250\\ \mathrm{L}.

Passo 4

Calcular o número de mols de soluto necessários usando n = M\cdot V:\n
n = 0,5\\ \mathrm{mol\;L^{-1}} \times 0,250\\ \mathrm{L} = 0,125\\ \mathrm{mol}.
Explicação didática: multiplicamos a concentração (mol por litro) pelo número de litros; as unidades \mathrm{L} se cancelam, sobrando \mathrm{mol}.

Passo 5

Calcular a massa molar (massa de 1 mol) de \mathrm{CuSO_4} somando as massas atômicas dos elementos na fórmula:\n
  • Na fórmula \mathrm{CuSO_4} há 1 átomo de Cu, 1 de S e 4 de O.\n
  • Contribuições:
\text{massa de Cu} = 63,5\\ \mathrm{g\;mol^{-1}}
\text{massa de S} = 32\\ \mathrm{g\;mol^{-1}}
\text{massa de 4 O} = 4\times16 = 64\\ \mathrm{g\;mol^{-1}}
  • Soma para a massa molar:
M_{\mathrm{molar}}(\mathrm{CuSO_4}) = 63,5 + 32 + 64 = 159,5\\ \mathrm{g\;mol^{-1}}.
Breve explicação: a massa molar indica quantos gramas correspondem a 1\\ \mathrm{mol} dessa substância.

Passo 6

Converter os mols necessários em massa usando m = n \times M_{\mathrm{molar}}:\n
m = 0,125\\ \mathrm{mol} \times 159,5\\ \mathrm{g\;mol^{-1}} = 19,9375\\ \mathrm{g}.
Unidades: o \mathrm{mol} cancela com \mathrm{mol^{-1}}, sobrando gramas.

Passo 7

Arredondamento e resultado prático:\n
  • O cálculo exato deu 19,9375\\ \mathrm{g}. Em contexto de laboratório costuma-se arredondar com acordo às casas significativas e praticidade na pesagem. Vou apresentar com duas casas decimais: 19,94\\ \mathrm{g}.\n
  • Comentário amigo: se você tiver balança com precisão de 0,01\\ \mathrm{g}, pese 19,94\\ \mathrm{g}; se só tiver precisão de 0,1\\ \mathrm{g}, arredonde para 19,9\\ \mathrm{g}. Mas a conta teórica é 19,9375\\ \mathrm{g}.

Resposta

19,94\\ \mathrm{g}

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