Question

Calcular a massa de CuSO4.5H2O necessária ao preparo de 500 ml de solução 0,1 N.​

Answer 1

Resposta:

Introdução:

A diluição é feita quando se adiciona certa quantidade de água (solvente) a uma solução inicial, obtendo-se uma nova solução menos concentrada ou mais diluída.

Esse processo é feito no cotidiano, como quando se acrescenta água em sucos muito concentrados ou quando se pega uma pequena porção de desinfetante, diluindo-o com água.

Em laboratórios, essa prática é ainda mais comum, visto que as soluções químicas compradas vêm em concentrações elevadas.

Nem sempre uma diluição pode ser percebida a olho nu, no entanto, em soluções coloridas, como a de sulfato de cobre (que é azul em virtude dos íons cobre (Cu2+), quanto mais intensa estiver a cor, mais concentrada ou menos diluída a solução estará e vice-versa.

Essa comparação entre as tonalidades da solução pode ser usada em uma aula experimental com alunos que estão estudando tal conteúdo. Veja como:

Materiais e reagentes:

Proveta de 25 mL;

Solução de sulfato de cobre (II) penta-hidratado a 1 mol/L;

3 tubos de ensaio;

2 béqueres de 100 mL;

Estante de tubos de ensaio;

2 conta-gotas;

2 placas de zinco;

Água destilada.

Procedimento Experimental:

Enumere os três tubos de ensaio;

No tubo 1, coloque 10 mL da solução de sulfato de cobre (II) a 1 mol/L;

Peça aos alunos para observarem bem o aspecto da solução, anotarem no caderno e escreverem qual é a quantidade de matéria em mol que há na solução.

Agora realize uma diluição transferindo 1 mL da solução que está no tubo de ensaio 1 para uma proveta de 25 mL e acrescente água até completar o volume de 10 mL;

Peça aos alunos para colocarem essa solução no tubo de ensaio 2 e, novamente, anotarem qual é o aspecto da solução, qual a mudança que eles observaram e qual é a quantidade de matéria (em mol) que há na solução;

Agora, os alunos deverão pegar 1 mL da solução do tubo 2 e transferir para a proveta, completando o volume com água até atingir 20 mL;

Coloque essa solução obtida no tubo de ensaio 3 e peça para que os alunos anotem as mesmas observações feitas para as soluções anteriores;

Coloque os três tubos na estante para tubos de ensaio e compare-as. Fale para os alunos informarem, apenas pelo que eles podem observar a olho nu, qual solução é mais concentrada e qual é a mais diluída;

Agora fale para eles calcularem qual é a concentração em mol/L das soluções contidas em cada um dos três tubos de ensaio e observarem se acertaram o palpite inicial;

Coloque a solução inicial (a 1 mol/l) em ¼ do volume de um béquer e mergulhe uma placa de zinco nela. Não mergulhe a placa totalmente;

No outro béquer, coloque apenas água e mergulhe a outra placa de zinco;

Compare os aspectos das duas placas que foram mergulhadas na água e na solução de sulfato de cobre (II) a 1 mol/L;

Descarte a água e transfira a solução que está no tubo de ensaio três para o béquer;

Introduza nessa solução a extremidade da placa de zinco que havia sido mergulhada na água anteriormente;

Aguarde cerca de 5 minutos e retire a placa.

O professor pode pedir que os alunos expliquem o seguinte: “Apesar dessa última solução ser incolor, ela possui sulfato de cobre (II)? Como isso foi percebido?”

Resultados e discussões:

No tubo de ensaio 1, em que havia 10 mL da solução inicial (1 mol/L), havia 0,01 mol de soluto. Para chegar a essa quantidade de matéria bastava os alunos realizarem uma regra de três simples:

1 mol ----- 1 L

n1--------- 0,01 L (10 mL)

n1 (tubo 1) = 0,01 mol

Isso também podia ser feito para se descobrir a quantidade de matéria que havia nos tubos 2 e 3:

0,01 mol ------ 1 L 0,0001 mol ------ 1 L

n1(tubo 2) ------------ 0,01 L (10 mL) n1(tubo 3) ------------ 0,02 L (20 mL)

n1 (tubo 2) = 0,0001 mol n1 (tubo 3) = 0,000002 mol

A solução do tubo 1 é a que apresenta a coloração azul mais intensa, enquanto a do tubo 3 é praticamente incolor. Ao observarem isso, os alunos deveriam dizer que a solução do tubo 1 é a mais concentrada e a do tubo 3 é a mais diluída.

Isso é confirmado pelo cálculo da concentração em mol/L (M) para as soluções em cada tubo. A concentração da solução do tubo 1 já foi dada: 1 mol/L.

Agora, as concentrações das soluções nos tubos 2 e 3 podem ser calculadas por meio da seguinte expressão:

Minicial . vinicial = Mfinal . vfinal

Tubo 2: Tubo 3:

Minicial . vinicial = Mfinal . vfinal Minicial . vinicial = Mfinal . vfinal

1 mol/L . 0,001 L = Mfinal . 0,01 L 0,1 mol/L . 0,001 L = Mfinal . 0,02 L

Mfinal = 0,001 mol Mfinal = 0,0001 mol

0,01 L 0,02 L

Mfinal = 0,1 mol/L Mfinal = 0,005 mol/L

Quando mergulhamos a placa de zinco na solução de sulfato de cobre, que contém cátions cobre II, o zinco oxida, ou seja, doando elétrons para o cobre, que irá reduzir:

Zn0(s) → Zn2+(aq) + 2 elétrons

Cu2+(aq) + 2 elétrons → Cu0(s)

Zn0(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu0(s)