Qual o título (fração ponderal) e concentração em g/L de uma solução 0,10 mol/kg de sulfato férrico (Fe2(SO4)3)? Densidade da solução: 1,01 g/mL.

Passo 1

O exercício diz que temos uma solução de sulfato férrico, Fe2(SO4)3, com molalidade m = 0,10,mol/kg e densidade rho = 1,01,g/mL.
Conteúdo: concentração de soluções (molalidade, título em massa e concentração em g/L).
O que vamos precisar:
  • Definição de molalidade ( m = dfracnrm solutomrm solvente,(kg))
  • Cálculo da massa molar do soluto
  • Definição de título (fração ponderal): omega = dfracmrm solutomrm soluçãoçã
  • Uso da densidade para converter massa ↔ volume.

Passo 2

Calcular a massa molar de Fe2(SO4)3:
Fe: 55,85,g/mol → 2 átomos = 2 times 55,85 = 111,70,g/mol
S: 32,06,g/mol → 3 átomos = 3 times 32,06 = 96,18,g/mol
O: 16,00,g/mol → 12 átomos = 12 times 16,00 = 192,00,g/mol
Somando:
MFe2(SO4)3 = 111,70 + 96,18 + 192,00 = 399,88 g/mol

Passo 3

Usando a molalidade, a massa de soluto em 1 kg de solvente:
mrm soluto = m times M = 0,10 molkg times 399,88 gmol = 39,99 g

Passo 4

Agora a massa total da solução = massa do solvente (1000 g) + massa do soluto (39,99 g) = 1039,99 g.
O título (fração ponderal) é:
omega = mrm solutomrm solução = 39,991039,99 = 0,03846approx 3,85% (m/m)çã

Passo 5

Para achar a concentração em g/L, consideramos 1 L de solução:
  • Massa de 1 L = rho times V = 1,01,g/mL times 1000,mL = 1010 g de solução.
  • Dessas 1010 g, a fração de soluto é 0,03846 →
mrm soluto em 1,L = 0,03846 times 1010 g = 38,85 g
Logo, a concentração é 38,85 g/L.

Resposta

Título (fração ponderal): 0,03846 (ou 3,85% m/m)
Concentração: 38,85 g/L

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