Question

o xarope simples de sacarose é uma solução saturada que contém 850 g de sacarose em cada 1000 ml de solução. sabendo que a massa molar de sacarose é 342,30 u e que a densidade da solução a 25°c,é 1,31 g/ml,calcular para esta solução
a)a%m/v . r:85%m/v
b)a%m/m . r:64,9%m/m
c)a fração molar do soluto. r:x1=0,088
d)a concentração da solução em mol/2.r:2,48mol/l
e)a molalidade da solução. r:5,39 molal

Answer 1

Olá!

Questão de química analítica sobre unidades de concentração.

Para que possamos converter as unidades podemos tanto utilizar regras de três quanto utilizar das fórmulas matemáticas disponíveis no estudo teórico de química.

Inicialmente temos 850g em 1000 mL de solução, o que seria equivalente à 85g em 100mL de solução, que é a definição de %m/v (massa em g de soluto em 100mL de solução).

Partimos então de c = 85%m/v

a) %m/v - Como informado esta é nossa condição de partida. Teoricamente esta unidade quer dizer que temos uma dada massa (em gramas) de soluto em cada 100 mL de solução.

C = 85% m/v

b) %m/m - Para transformarmos nossa concentração inicial, que está em %m/v, para %m/m, precisaremos utilizar da propriedade de Densidade, uma vez que temos o volume da solução, mas não sua massa.

%m/m = massa de soluto em 100g de solução

Por regra de 3:

1,31 g = 1 mL

100 g = x mL

x = 76,34 mL

85 g = 100 mL

x g = 76,34 mL

x = 64,88 g

%m/m = 64,88g em 100g de solução = 64,88 %m/m

Ou utilizando o conceito de densidade:

$d=\frac{m}{v} \\ 1,31=\frac{m}{100} \\ m= 131g$

Como queremos 100g de solução, temos:

85g de soluto em 131g solução

x g de soulto em 100g de solução

x = 64,88 %m/m

c) Fração molar do soluto: É uma unidade que representa a quantidade de matéria do soluto em relação à solução.

Portanto, temos:

$x_{1}=\frac{n_{1}}{n_{1}+n_{2}}$

Onde

x₁ = fração molar do soluto

n₁ = número de mols de soluto (sacarose)

n₂ = número de mols de solvente (água)

Como temos 85% m/v, temos:

$n_{1}=\frac{m}{M} = \frac{850}{342,30}=2,48mol \\ \\ n_{2}=\frac{150}{18}=8,33mol \\ \\ x_{1}=\frac{2,48}{8,3+2,48}=0,23$

x₁ = 0,23

Para conferirmos vamos encontrar a fração molar do solvente:

$x_{2}=\frac{n_{2}}{n_{1}+n_{2}} \\ \\ x_{2}=\frac{8,33}{10,78}=0,77$

Como a soma entre as duas frações molares deve ser sempre igual a 1, considerando as massas apresentadas os cálculos estão corretos. Favor verificar a resposta informada ou o solvente utilizado.

d) Concentração em mol/L: Neste tipo de concentração temos um dado número de mols em 1 L de solução.

Partindo novamente de 85% m/v, podemos fazer diretamente utilizando 850g em 1000 mL (1L):

Primeiramente vamos encontrar o número de mols de soluto:

$n=\frac{m}{M} = \frac{850}{342,30} = 2,48 mols$

Agora basta substituirmos para 1L:

$c=\frac{n}{V} = \frac{2,48}{1}=2,48 mol/L$

e) molalidade: Molalidade é uma unidade de medida que reporta número de mols de soluto em massa (em Kg) de solvente, como a densidade da água é aproximadamente 1, podemos considerar 1mL = 1g.

$W=\frac{n_{1}}{m_{solvente}} = \frac{2,48}{0,150}=16,53 molal$

Favor conferir qual o solvente, pois utilizando a água o valor não bate com o informado. Mas de qualquer maneira o modo de resolver será o mesmo, você apenas precisará considerar uma densidade diferente.

Espero ter ajudado!