Question

Qual a molaridade de uma solução de ácido sulfúrico a 60% em peso e de massa específica igual a 1,65g/cm3 ?​

Answer 1

A molaridade da solução de ácido sulfúrico é de 10,1 mol/L

Fundamentos Teóricos

Mol

É a quantidade de matéria em química e corresponde a 6,02x10^23 unidades de uma determinada espécie química, moléculas, átomos ou íons. Este número comumente usado como 6x10^23 é conhecido como número de Avogadro

Massa Molar

É a massa em grama referente a 1 mol de moléculas, átomos ou íons. Ela é determinada a partir das massas atômicas dos elementos.

Exemplificando

Considerando a massa atômica do Na = 23 u; do H = 1 u; S = 32 u e O = 16 u

A massa molar de 1 mol de átomos de Na é de 23 g

A massa molar de 1 mol de cátions Na+ é de 23 g

A massa molar de 1 mol de H2SO4 = 2 x 1 + 1 x 32 + 4 x 16 = 98 g

Sua unidade de medida, portanto é g/mol

Existem várias  maneiras de expressarmos a quantidade de um soluto em uma solução e entre elas temos:

Concentração comum ou em g/L

Expressa a massa de soluto em grama dividida pelo volume da solução em litro. Matematicamente podemos escrever:

C(g/L) = m1 / V onde

C(g/L) é a concentração comum

m1 = massa de soluto em grama

V = volume da solução em litro

Título (m/m)

Expressa a massa de soluto dividida pela massa da solução. É um número adimensional já que estamos dividindo duas massas. Matematicamente podemos escrever:

T (m/m) = m1/m onde

T (m/m) = título da solução

m1 = massa do soluto

m = massa da solução = massa do soluto + massa do solvente

Porcentagem em massa

É o título x 100 ou seja:

P(%) = T(m/m) x 100 ou (m1/m) x 100

Concentração em quantidade de matéria (mol/L)

Expressa a quantidade de matéria existente em um determinado volume de solução expresso em litro. Sua expressão é:

C(mol/L) = n / V onde

C(mol/L) = a concentração em mol/L

n = número de mol do soluto

V = volume da solução em litro

Densidade ou Massa específica de uma solução

A densidade de uma solução é a massa da solução dividida pelo volume por ela ocupado.

d = m/v onde

d = densidade da solução

m = massa da solução

v = volume da solução

Relação entre as concentrações

Concentração comum x Título x densidade

C(g/L) = T(m/m) x d x 1000 onde

C(g/L) = concentração em g/L

T(m/m) = título

d = densidade da solução em g/ml

Concentração comum x Concentração em quantidade de matéria

C(g/L) = C(mol/L) x M onde

C(g/L) = concentração em g/L

C(mol/L) = a concentração em mol/L

M = massa molar do soluto (g/mol)

Passando à solução do exercício...

Etapa 1 Cálculo da concentração em g/L

C(g/L) = d x T x 1000 sendo

C(g/L) = concentração em g/L = a determinar

d  = densidade em g/cm3 = 1,65

T = título = 0,6

C(g/L) = 1,65 x 0,6 x 1000 = 990 g/L

Etapa 2 Cálculo da massa molar do ácido sulfúrico

Usamos as massas atômicas dos elementos que o constituem H = 1 u; S = 32 u e O = 16 u

H2SO4 = 2 x 1 + 1 x 32 + 4 x 16 = 98 g/mol

Etapa 3 Cálculo da concentração em mol/L

C(g/L) = M x C(mol/L)

990 = 98 x C(mol/L)

C(mol/L) = 990 / 98 = 10,1 mol/L

Mais sobre C(mol/L) x C(g/L) em:

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