Question

Qual é a concentração em massa (g/L) de uma solução de Fe(NO3)2, com concentração molar 0,2500 mol/L?

Answer 1

Resposta:  A concentração em massa é de 44,97 g/L.

Formulário:

$MM=\dfrac{m}{n}\qquad\qquad n=\dfrac{N}{N_A}\qquad\qquad\rho=\dfrac{m}{V}\qquad\qquad c=\dfrac{n}{V}\qquad\qquad c_m=\dfrac{m}{V}$

Dados:

$[Fe(NO_3)_2]=0,2500\;mol/l$

$MM\,(Fe)=55,85\;g/mol$

$MM\,(N)=14,01\;g/mol$

$MM\,(O)=16,00\;g/mol$

Nota:

Nesta resolução vou usar a notação    para representar a concentração molar, ou seja,  .

Resolução:

Comecemos por determinar a Massa Molar do Fe(NO₃)₂.

    $MM\,(Fe(NO_3)_2)=MM\,(Fe)+2\,MM\,(N)+6\,MM\,(O)\Leftrightarrow$

$\Leftrightarrow MM\,(Fe(NO_3)_2)=55,85+2\times14,01+6\times16,00\Leftrightarrow$

$\Leftrightarrow MM\,(Fe(NO_3)_2)=55,85+28,02+96,00\Leftrightarrow$

$\Leftrightarrow MM\,(Fe(NO_3)_2)=179,87\;g/mol$

Vamos, agora, usar a fórmula para o cálculo da Concentração Molar para escrever o Volume da Solução em função da Quantidade de Matéria de Fe(NO₃)₂.

    $[Fe(NO_3)_2]=\dfrac{n_{Fe(NO_3)_2}}{V_{\text{Solu\c{c}\~ao}}}\Leftrightarrow$

$\Leftrightarrow V_{\text{Solu\c{c}\~ao}}=\dfrac{n_{Fe(NO_3)_2}}{[Fe(NO_3)_2]}\Leftrightarrow$

$\Leftrightarrow V_{\text{Solu\c{c}\~ao}}=\dfrac{n_{Fe(NO_3)_2}}{0,2500}\Leftrightarrow$

$\Leftrightarrow V_{\text{Solu\c{c}\~ao}}=4\,n_{Fe(NO_3)_2}\qquad ou\qquad n_{Fe(NO_3)_2}=\dfrac{V_{\text{Solu\c{c}\~ao}}}{4}$

Podemos, ainda, escrever o Volume da Solução em função da Massa de Fe(NO₃)₂.

    $MM\,(Fe(NO_3)_2)=\dfrac{m_{Fe(NO_3)_2}}{n_{Fe(NO_3)_2}}\Leftrightarrow$

$\Leftrightarrow MM\,(Fe(NO_3)_2)=\dfrac{m_{Fe(NO_3)_2}}{\dfrac{V_{\text{Solu\c{c}\~ao}}}{4}}\Leftrightarrow$

$\Leftrightarrow MM\,(Fe(NO_3)_2)=\dfrac{4\,m_{Fe(NO_3)_2}}{V_{\text{Solu\c{c}\~ao}}}\Leftrightarrow$

$\Leftrightarrow V_{\text{Solu\c{c}\~ao}}=\dfrac{4\,m_{Fe(NO_3)_2}}{MM\,(Fe(NO_3)_2)}\Leftrightarrow$

$\Leftrightarrow V_{\text{Solu\c{c}\~ao}}=\dfrac{4\,m_{Fe(NO_3)_2}}{179,87}$

Agora que conseguimos escrever o Volume da Solução em função da Massa de Fe(NO₃)₂, podemos usar a expressão na fórmula da Concentração Mássica.

    $c_m\,(Fe(NO_3)_2)=\dfrac{m_{Fe(NO_3)_2}}{V_{\text{Solu\c{c}\~ao}}}\Leftrightarrow$

$\Leftrightarrow c_m\,(Fe(NO_3)_2)=\dfrac{m_{Fe(NO_3)_2}}{\dfrac{4\,m_{Fe(NO_3)_2}}{179,87}}\Leftrightarrow$

$\Leftrightarrow c_m\,(Fe(NO_3)_2)=\dfrac{179,87\,m_{Fe(NO_3)_2}}{4\,m_{Fe(NO_3)_2}}\Leftrightarrow$

$\Leftrightarrow c_m\,(Fe(NO_3)_2)=\dfrac{179,87}{4}\Leftrightarrow$

$\Leftrightarrow c_m\,(Fe(NO_3)_2)\approx44,97\;g/l$

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