Soluções em estoque de ácido sulfúrico,
, usualmente tem titulo de
e densidade
. Calcule o volume desta solução em estoque necessário para preparar
de uma solução aquosa de ácido sulfúrico de concentração
.
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:
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:
A definição de molaridade (ou concentração em mmol/L) é:
Aqui,
e
.
Logo:
Logo:
Passo 3
Agora, converto esses mols em massa de H₂SO₄ pura. A massa molar do H₂SO₄ é aproximadamente 98,08 g/mol.
Então:
Então:
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
de solução tal que
Passo 5
Finalmente, convertemos essa massa de solução estoque no volume correspondente usando a densidade
:
Resposta
Você vai precisar de aproximadamente 250 mL da solução estoque de H₂SO₄ 96 % para preparar 15,0 L a 300 mmol/L.