Questão (15 pontos): Uma solução aquosa de NaCl a
tem densidade relativa de 1,1453 . A concentração mássica de NaCl na solução é de
. Calcule:
a) fração mássica de NaCl
b) fração molar de NaCl
c) molaridade de NaCl
a) fração mássica de NaCl
b) fração molar de NaCl
c) molaridade de NaCl
Passo 1
O enunciado pede três coisas para uma solução de NaCl a
:
- (a) a fração mássica de NaCl;
- (b) a fração molar de NaCl;
- (c) a molaridade de NaCl.
Dados fornecidos:
- densidade relativa (gravidade específica) da solução:
(isto é ); - concentração mássica de NaCl:
(ou seja, de NaCl por de solução); - temperatura:
.
Valor usado (necessário para converter densidade relativa em densidade absoluta): densidade da água a
Constantes que vou usar:
- massa molar do NaCl:
. - massa molar da água:
.
Passo 2
Primeiro obtenho a densidade absoluta da solução a partir da densidade relativa:
Substituindo valores:
Faço a multiplicação passo a passo:
Arredondando razoavelmente (mantendo precisão para cálculos seguintes):
Passo 3
(a) Fração mássica de NaCl. Definição: a fração mássica
é a razão entre a massa do soluto e a massa total da solução, em uma mesma porção de volume. Como a concentração mássica dada é por
, tomo uma amostra de
de solução.
- massa de NaCl em
: (dado). - massa total da solução em
: .
Agora a fração mássica:
Faço a divisão:
Posso apresentar com quatro casas significativas:
Passo 4
(b) Fração molar de NaCl. Primeiro converto massas em mols.
Moles de NaCl em
:
Calculo:
Massa de água (solvente) em
:
Moles de água:
Calculo:
Agora a fração molar de NaCl (
):
Faço a soma e divisão:
Passo 5
(c) Molaridade de NaCl. Definição: molaridade
é o número de mols de soluto por litro de solução:
Já tenho
por
de solução. Como
,
Arredondando para quatro dígitos significativos:
Passo 6
Resumo rápido dos resultados intermediários (para checar consistência):
- densidade da solução utilizada:
; - massa total em
: ; - massa NaCl:
(dado) → ; - massa água:
→ .