(Unitau-SP) Para matar baratas, precisamos fazer uma solução aquosa a
de ácido bórico (
), com concentração em
de:
(Dados: H: 1; B: 10,8; O: 16; fórmula do ácido bórico: HsBOs.)
a)
b)
c)
d)
e)
(Dados: H: 1; B: 10,8; O: 16; fórmula do ácido bórico: HsBOs.)
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado pede a concentração em mol/L (molaridade) de uma solução aquosa de ácido bórico a
(presumimos aqui
em massa), sabendo que a densidade da solução é
. Dados fornecidos e objetivos claros:
- Dados do enunciado:
- Fração mássica do soluto:
(ou seja, de ácido bórico por de solução). - Densidade da solução:
. - Massa atômica:
, , . - Fórmula do ácido bórico:
(escrita no enunciado como HsBOs).
- Fração mássica do soluto:
- O que precisa ser encontrado:
- Concentração em mol/L da solução (molaridade).
- Observação importante (decisão tomada sem pergunta adicional):
- Entendo
como percentagem em massa (mass percent), que é o mais comum nesse tipo de exercício; vou usar essa interpretação.
- Entendo
Passo 2
Conceito e estratégia de cálculo (aula rápida prática):
- O que significa
em massa? Significa que, em cada de solução, há de soluto (ácido bórico) e de solvente (água). - Para obter molaridade (
) precisamos saber quantos mols de soluto existem em um litro de solução. - Como a densidade nos dá a massa de 1 mL de solução, podemos calcular a massa de 1 L (=
) de solução e, a partir dela, a massa de soluto presente nesse litro. - Fórmula geral que vamos usar (derivação simples):
- Massa de 1 L de solução:
, onde é a densidade em . - Massa de soluto por litro:
, onde é a porcentagem em massa (aqui ). - Molaridade:
.
- Massa de 1 L de solução:
Passo 3
Calcular a massa molar do ácido bórico
(aqui faço a continha passo a passo):
- A molécula tem
átomos de , de e de . - Massa molar
dada por soma das massas atômicas:
- Substituindo os valores:
- Calculando cada termo:
- Somando:
Passo 4
Calcular a massa de soluto presente em 1 litro de solução usando
e a densidade
:
- Massa de
de solução:
- Massa de ácido bórico por litro (usando
em massa):
Passo 5
Calcular o número de mols de ácido bórico em 1 L e obter a molaridade:
- Número de mols:
- Fazendo a divisão (mostro a ideia da conta):
- Assim a molaridade é aproximadamente
Passo 6
Escolher a alternativa mais próxima entre as opções dadas:
- As opções apresentadas são
, , , , (todas em ). - Nosso valor calculado
está mais próximo de do que de . - Portanto a alternativa correta é a letra (a).
Resposta
(a)