Soluções em estoque de ácido sulfúrico, H2 SO4, usualmente tem titulo de 96 % (96 cg / g) e densidade 1,84 g / mL. Calcule o volume desta solução em estoque necessário para preparar 15,0 L de uma solução aquosa de ácido sulfúrico de concentração 300 mmol / L.

Passo 1

Beleza, então o exercício diz assim: temos uma solução estoque de H₂SO₄ com título de 96 % (massa/massa) e densidade 1,84 g/mL. A gente precisa preparar 15,0 L de uma solução 300 mmol/L de H₂SO₄ e quer saber qual volume dessa solução estoque usar.
Conteúdo: molaridade, massa molar, porcentagem em massa e densidade.
O que vamos usar:
  • Cálculo de mols a partir de concentração e volume;
  • Conversão de mols em massa com a massa molar;
  • Uso da fração em massa para achar a massa de solução estoque;
  • Densidade para converter massa de solução em volume.

Passo 2

Primeiro, quantos mols de H₂SO₄ a gente quer na solução final?
A definição de molaridade (ou concentração em mmol/L) é:
n = C times V
Aqui, n = 0,300,tfracmolLtimes 15,0,L = 4,50,mol e .
Logo:

Passo 3

Agora, converto esses mols em massa de H₂SO₄ pura. A massa molar do H₂SO₄ é aproximadamente 98,08 g/mol.
Então:
mrm H2SO4 = n times M = 4,50,moltimes 98,08,tfracgmol = 441,36,g

Passo 4

Como a nossa solução estoque é só 96 % H₂SO₄ em massa, isso significa que a cada 100 g de solução tem 96 g de H₂SO₄. Para obter 441,36 g de ácido puro, precisamos de uma massa 96% = 441,36mrm sol Longrightarrow mrm sol = 441,360,96 = 459,75,g de solução tal que

Passo 5

Finalmente, convertemos essa massa de solução estoque no volume correspondente usando a densidade Vrm sol = mrm solrho = 459,75,g1,84,tfracgmL approx 249,85,mL :

Resposta

Você vai precisar de aproximadamente 250 mL da solução estoque de H₂SO₄ 96 % para preparar 15,0 L a 300 mmol/L.

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