Question

Uma solução de 100 mL de ácido sulfúrico foi preparada pela diluição de 1,0 mL de ácido sulfúrico comercial de concentração 98% (m/m) e densidade 1,84 g/cm3. Expresse a concentração da solução preparada, em massa (g · L–1) e em quantidade de matéria (mol ∙ L–1).

Answer 1

Resposta:

É importante lembrar que o índice 1 indica que a grandeza se refere ao soluto, índice 2 se refere ao solvente e quando não há índice, trata-se da solução. Por exemplo:

m1 = massa do soluto;

m2 = massa do solvente;

m = massa da solução (m1 + m2).

Podemos relacionar esses tipos de concentração das soluções e, dessa forma, chegar a novas fórmulas que podem ser usadas quando conveniente. Veja algumas dessas relações:

Relação da concentração comum com o título:

C = m1 → m1 = C . V

V

T = m1 → m1 = T . m

m

C . V = T . m

C = T . m (I)

V

Da fórmula da densidade, temos:

d = m

V

Então, podemos fazer a seguinte substituição em (I):

C = T . d

É importante lembrar que a concentração comum (C) e a densidade devem estar nas mesmas unidades. Não pode acontecer, por exemplo, de a densidade estar em g/L e a concentração em g/cm3.

Agora temos uma nova fórmula que relaciona concentração comum, título e densidade. Veja um exemplo de exercício em que podemos usar essa relação:

Exemplo:

“Numa estação de tratamento de água, adicionou-se cloro até 0,4% de massa. A densidade da solução final era de 1,0 g/mL. Qual será a concentração de cloro nessa solução em g/L?”

Resolução:

Dados:

d = 1,0 g/mL

T = 0,4 %= 0,004

C = ? g/L

A primeira coisa que temos que fazer é igualar as unidades, passando a densidade de g/mL para g/L:

1000 mL = 1 L

1,0 g ---------- 1 mL

x -------------- 1000 mL

x = 1000 g → d = 1000 g/L

Agora usamos a fórmula que encontramos para descobrir a concentração comum:

C = T . d

C = 0,004 . 1000 g/L

C = 4 g/L

Relação entre concentração comum e concentração em mol/L:

C = m1 → m1 = C . V

V

M = n1 → M = ___m1___ → m1 = MM1 . V . M

V MM1 . V

C . V = MM1 . V . M

C = MM1 . V . M

V

C = MM1 . M

Em que:

C = Concentração comum;

MM1= massa molar do soluto;

M = concentração em mol/L (molaridade).