Uma solução contém 10 \% em massa de HCl . A densidade da solução é 1,05 \mathrm{~kg} / \mathrm{L}.
a. Calcule a concentração de HCl em \mathrm{kg} / \mathrm{m}^{3};
b. Converta para \mathrm{mol} / \mathrm{L}.

Passo 1

O enunciado diz que temos uma solução de HCl com 10\% em massa e densidade \rho=1,05\\ \mathrm{kg/L}. Vamos achar (a) a concentração em \mathrm{kg/m^3} usando definição de porcentagem em massa e densidade, e em seguida (b) converter essa concentração para \mathrm{mol/L} usando a massa molar de HCl.

Passo 2

Para achar a concentração em \mathrm{kg/m^3}, primeiro calculamos quantos quilos de HCl há em 1\\ \mathrm L de solução:
m_{\text{solução em 1 L}}=\rho\cdot1\,\mathrm L=1{,}05\\ \mathrm{kg}.çã
Como 10\% em massa significa que 10\% desse total é HCl, temos
m_{\mathrm{HCl\\ em\\\ 1 L}}=0{,}10\times1{,}05\\ \mathrm{kg}=0{,}105\\ \mathrm{kg}.
Como 1\\ \mathrm L=10^{-3}\\ \mathrm{m^3}, a concentração em \mathrm{kg/m^3} é
c_{\mathrm{HCl}} =\frac{0{,}105\\ \mathrm{kg}}{10^{-3}\\ \mathrm{m^3}} =105\\ \mathrm{kg/m^3}.

Passo 3

Agora convertemos para \mathrm{mol/L}. Em 1\\ \mathrm L temos 0{,}105\\ \mathrm{kg}=105\\ \mathrm g de HCl. A massa molar de HCl é
M(\mathrm{HCl}) =1{,}008+35{,}45 =36{,}46\\ \mathrm{g/mol}.
O número de mols em 1\\ \mathrm L é
n=\frac{105\\ \mathrm g}{36{,}46\\ \mathrm{g/mol}} \approx2{,}88\\ \mathrm{mol}.
Logo, a concentração molar é
c=\frac{n}{V} =\frac{2{,}88\\ \mathrm{mol}}{1\\ \mathrm L} =2{,}88\\ \mathrm{mol/L}.

Resposta

a. 105\\ \mathrm{kg/m^3}
b. 2{,}88\\ \mathrm{mol/L}

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