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quarta-feira, 29 de março de 2023

CONCENTRAÇÃO DAS SOLUÇÕES

01) A concentração, em gramas por litro, de uma solução de nitrato de potássio que encerra 0,4 gramas em 200 cm3 de solução é:

 Resumo teórico e resolução do exercício

O exercício informa que existem 0,4 gramas de nitrato de potássio (soluto) dissolvidas em 200 centímetros cúbicos de solução.

O volume de 1 cmcorresponde a 1 mililitro, logo 200 cmcorresponde a 200 mililitros.

Cálculo da concentração comum, em gramas/litro.

0,4gramas ............. 200 mL
X gramas .............. 1000 mL

X = 2 gramas/1000 mL = 2 g/L


    

02) A quantidade de matéria, em gramas, de soluto existentes em 500 mililitros de uma solução aquosa de ácido sulfúrico com concentração igual a 58,8 g/L é:

 Resumo teórico e resolução do exercício

Leitura da concentração: 58,8g/L significa que em um litro ou 1000mililitros de solução temos 58,8gramas de ácido sulfúrico dissolvido, logo em 500mililitros teremos a metade, ou seja, 29,4gramas.

1000mL .............  58,8 g
500 mL ..............    X

X = 29,4 gramas




03) Determine o volume de uma solução de cloreto de cálcio de concentração 45 g/L que contém uma massa de 225 g do soluto. (observação: quando não houver referência ao tipo de solução, fica subentendido tratar-se de solução aquosa).


Resumo teórico e resolução do exercício

Leitura da concentração: 45g/L significa que em um litro de solução tem 45 gramas de soluto dissolvidos.

1litro ..................  45gramas
X litros ............... 225gramas

X = 5litros





04) 0,9g de glicose (C6H12O) por litro de sangue de um adulto é considerado normal, logo a concentração, em mols/litro, será igual a 

Resumo teórico e resolução do exercício

Concentração (mol/litro): é a quantidade de soluto, em mol, dividida pela quantidade de solução, em litros.

Vamos transformar massa, em gramas, para mol.

C6H12O6 = (1 . 6) + (1 . 12) + (6 . 16) = 180 g/mol

1 mol ................. 180gramas
x mol ................. 0,9gramas

x = 0,005 mol, é a quantidade de glicose dissolvida em um litro de sangue.

Concentração molar (Molaridade) = 0,005mol/L = 0,005M







05) Testes revelaram que determinada marca de refrigerante tipo "cola" contém 
2.10-3 mol/L de ácido fosfórico (H3PO4). Quando uma pessoa bebe um copo de 250 mL desse refrigerante está ingerindo que massa, em gramas, desse ácido.

Resumo teórico e resolução do exercício

Leitura molar: 2.10-3 mol/L significa que em um litro de solução estão dissolvidas 2.10-3 mol do ácido, precisamos calcular para 250 mililitros.

2.10-3 mol .................  1000mL
x mol ........................   250 mL

x = 0,5 x 10-3 mol

Vamos transformar quantidade, em mol, para massa, em gramas.

Fórmula do ácido é H3PO4

Massa Molar = (3.1) + (1.31) + (4.16) = 98g/mol

1 mol .............................. 98gramas
0,5 . 10-3 mol ................. x gramas

x = 49 . 10-3 gramas ou 4,9 . 10-2 gramas






06) Ao se prepararem 2 litros de uma solução de ácido sulfúrico, foram gastos 19,6g do referido ácido. Calcule a concentração, em mol/L, da solução.

     Resumo teórico e resolução do exercício

Leitura de concentração molar: concentração em mol/litro ou molar expressa a quantidade de soluto, em mols, dissolvida por litro de solução.

Inicialmente precisamos transformar massa, em gramas, para mol.

H2SO4 = (1.2) + (1.32) + (4.16) = 98gramas/mol


1 mol .............. 98gramas
x mol .............. 19,6gramas

x = 0,2 mol, que estão dissolvidas em 2 litroscomo queremos por litro, basta dividir por dois e teremos 0,1mol/litro.

Concentração molar = 0,1mol/litro





07) Dizer que uma solução desinfetante apresenta 1,5% de cloro ativo é equivalente a dizer que a concentração de cloro ativo nessa solução, em ppm, é igual a:

     Resumo teórico e resolução do exercício

Leitura percentual: 1,5% significa que 1,5 partes de cloro ativo estão dissolvidos em 100 partes de desinfetante.

ppm: significa a quantidade de cloro ativo em 1.000.000 de partes de desinfetante.

1,5 partes ...................  100 partes
x partes .....................   1.000.000 partes

x = 15.000 ppm




08) A água potável não pode conter mais do que 5,0 . 10-4 mg de mercúrio (Hg) dissolvidos por grama de água. Para evitar o inconveniente de usar números tão pequenos, o químico utiliza um recurso matemático, surgindo assim uma nova unidade de concentração: ppm (partes por milhão).

A quantidade máxima, em ppm, permitida de mercúrio na água potável corresponde a

     Resumo teórico e resolução do exercício

ppm: é igual a massa de soluto em mg dividida pela massa do solvente em kg. 

O mercúrio é o soluto e precisamos calcular quanto dele poderemos ter por kilograma de água ou por 1000 gramas de água.

5,0 . 10-4 mg de Hg ..........  1grama de água
x mg de Hg ........................ 1000gramas de água

x = 0,5mg/kg ou 0,5ppm


09) O nível medicinalmente aceito de chumbo no sangue é de 2000 microgramas/litro. Isso é igual a quantos ppm?

     Resumo teórico e resolução do exercício

ppm: significa partes em um milhão de partes.

Lembrando que 1 micrograma é igual a 10-6 gramas e que um litro é igual a, aproximadamente, 1 quilograma que por sua vez é igual a 1000 gramas, se a densidade for semelhante a 1.

Releitura do dado fornecido: 200 . 10-6 gramas estão dissolvidos em 1000 gramas do medicamento.

2000 . 10-6 gramas ................... 1000 gramas
x gramas .................................  1.000.000 gramas

x = 2 ppm



10) Qual a concentração, em quantidade de matéria (mol/litro), de uma solução de cloreto de sódio preparada pela dissolução de 5,6 gramas desse sal em 28 gramas de água.

Dado: densidade da solução resultante é igual a 1,15g/mL

     Resumo teórico e resolução do exercício

Concentração: é a relação entre a quantidade de soluto e a quantidade de solução, neste caso mol de soluto por litro de solução.

Cálculo da quantidade, em mols, de sal.

NaCl = (1.23)  +  (1 . 35,5) = 55,8 gramas/mol

1 mol ..................  58,5g
x mols ................   5,6 g

x = 0,1 mol


Cálculo do volume da solução.

Massa da solução = 5,6g (NaCl)  +  28g (água) = 33,6 gramas

Usando a densidade de 1,15g/mL, teremos que.

1,15 g .................  1 mL
33,6g ....................   x

x = 29,2 mL


Cálculo da concentração, em mols/litro.

0,1mol .................  29,2 mL
x mols .................  1000mL

x = 3,42 mol/litro






11) Uma dada solução aquosa de hidróxido de sódio contém 24% de NaOH. 
Sendo a densidade da solução 1,25g/mL, sua concentração, em gramas/litro, será aproximadamente igual a:

Resumo teórico

Precisamos calcular a massa de NaOH na solução e dividir pelo volume da solução.

Leitura percentual: 24%, significa que existem 24 gramas de NaOH dissolvidos em 100 gramas de solução aquosa.

Leitura da densidade: 1,25g/mL, significa que 1 mililitro de solução tem massa igual a 1,25 gramas.

24% destes 1,25gramas é a massa de NaOH.

Resolução do exercício

1,25g .................  100%
x g ......................  24%

x = 0,3gramas de NaOH estão dissolvidos em 1 mililitro de solução.

0,3g ....................  1mL
x g ...................... 1000mL

x = 300g/L







12) Existe um percentual de 30% de álcool numa mistura de 6000 litros de álcool e gasolina, para transformar esse percentual para 24%, quanto de gasolina deve-se adicionar na mistura?

Resumo teórico e resolução do exercício

Precisamos saber quanto de álcool temos que é a quantidade que não vai variar.

mistura ............... %

6000 litros .......... 100%
x litros .............. 30%

x = 1800 litros de álcool

Após adicionar mais gasolina os 1800 litros de álcool corresponderão a 24% do volume total da solução e não mais aos 30%, logo a quantidade de gasolina será 100 – 24 = 76% do volume total da solução, montando a regra de três teremos:

álcool => 1800 litros ........... 24%
gasolina => x litros ............. 76%

x = 5700 litros de gasolina.

O volume total da solução agora será de 5700 + 1800 = 7500 litros, logo foram adicionados 1500 litros de gasolina, pois o volume inicial da mistura álcool e gasolina era de 6000 litros.






13) Que volume, em litros, de solução 2,8 mols/L de sulfato de sódio podemos preparar com 39,76g desse sal?

Resumo teórico

Leitura da concentração molar: 2,8mol/L: significa que em um litro da solução tem 2,8mols de sulfato de sódio dissolvidos.

Transformamos a quantidade em mols para gramas e esta será a massa de soluto contida em um litro e solução.

Resolução do exercício

Sulfato de sódio => Na2SO4 => 142g/mol

1 mol ............. 142g
2,8mol ........... x

x = 397,6g, é a massa dissolvida em um litro de solução.

397,6g ............. 1000mL
39,76g ............. x

x = 100mL = 0,1litro






14) Dissolvendo-se 1,47 gramas de CaCl. 2H2O em água até completar 200 mililitros, obtém-se uma solução aquosa cuja concentração, em mol / litro, é igual a ?
Resumo teórico

Concentração molar: é a quantidade de soluto, em mols, por volume de solução.

Resolução do exercício

Cálculo da quantidade em mols.

Massa molar do sal (CaCl. 2H2O)  = (1 . 40) + (2 . 35,5)  +  (2 . 18) = 147gramas/mol

1 mol ............... 147gramas
x mols .............. 1,47gramas

x = 0,01mol, quantidade contida em 200mililitros de solução, precisamos calcular para um litro.

0.01mol .....................  200mL
x mols .......................  1000mL

x = 0,05mol/litro



 


15) Um aditivo para radiadores de automóveis é composto de uma solução aquosa de etilenoglicol. Sabendo que em um frasco de 500 mL dessa solução existem cerca de 5 mols de etilenoglicol (C2H6O2), a concentração comum, em gramas/litro, é ?

Resumo teórico

Concentração comum: é a relação entre a quantidade de soluto, em massa, e o volume da solução.

Resolução do exercício

Precisamos da massa molar do etilenoglicol para transformar mols em gramas.

C2H6O2 => (2 . 12)  +  (6 . 1)  +  (2 . 16) = 62 gramas/mol

1 mol ..................  62 gramas
5 mols ................   x gramas

x = 310 gramas é a massa contida em 500 mililitros de solução.

Cálculo da concentração, em gramas/litro.

Lembrando que 1000 mililitros = 1 litro

310 gramas ..................... 500 mL
x gramas ......................... 1000 mL

x = 620 gramas/litro







16) Calcule a concentração, em mol/L, de uma solução que contém 196 g de ácido fosfórico em 500 mililitros de solução.

Resumo teórico

Concentração, em mol /litro: é a quantidade, em mols, de soluto dissolvidos em 1 litro de solução.

Resolução do exercício

Vamos transformar a massa de ácido fosfórico em mols.

Fórmula => H3PO4

Massa molar = (3 . 1) + (1 . 31) + (4 . 16) = 98 gramas/mol

1 mol ............... 98 gramas
x mols ........... 196 gramas

x = 2mols

Cálculo da concentração em mols/litro.

2 mols ............ 500 mL
x mols ........... 100 0mL

x = 4 mols estarão dissolvidos em 1000 mililitros ou um litro.

Concentração = 4 mols/L






17) Calcular a quantidade, em mols, de cátions, ânions e total de íons nos exemplos abaixo.

1. Sulfato de cálcio (2,5 mols/L)

Equação de dissociação: CaSO4(aq) =>Ca2+(aq) + SO42-(aq)

CaSO4 => seguindo a proporção da equação 2,5 mols de partículas terão 2,5 mols de íons cálcio e 2,5 mols de íons sulfato ou 5 mols de íons por mol de partículas dissolvidas em um litro.

2. Cloreto de cálcio (3,0 mols/L)

Equação de dissociação: CaCl2(aq) =>Ca2+(aq) + Cl1-(aq)

CaCl2 => seguindo a proporção da equação 3,0 mols de partículas terão 3,0 mols de íons cálcio e 6,0 mols de íons sulfato ou 9 mols de íons por mol de partículas dissolvidas em um litro


3. Sulfato de alumínio (2,0 mols/L)

Equação de dissociação: Al2(SO4)3(aq) =>Al3+(aq) + SO42-(aq)

Al2(SO4)3 =>seguindo a proporção da equação 2,0 mols de partículas terão 4,0 mols de íons alumínio e 6,0 mols de íons sulfato ou 10,0 mols de íons por mol de partículas dissolvidas em um litro.

4. Hidróxido de alumínio (1,5 mols/l)

Equação de dissociação: Al(OH)3(aq) =>Al3+(aq) + OH1-(aq)

Al(OH)3 => seguindo a proporção da equação 1,5 mols de partículas terão 1,5 mols de íons alumínio e 4,5 mols de íons sulfato ou 6,0 mols de íons por mol de partículas dissolvidas em um litro.


18) Dissolve-se 1,56 g de hidróxido de Alumínio em 100 mL de solução. 

      As concentrações em mol/L dos íons Al3+ e OH1- nesta solução valem, respectivamente:

Resumo teórico

Equação de dissociação do hidróxido de Alumínio:

1Al(OH)3 =>1Al3+ + 3OH1-

Leitura molar: 1 mol Al(OH)3 em solução aquosa se dissocia em 1 mol de Al3+ e mols de OH1-

Resolução do exercício

Vamos calcular a concentração da solução em mol por litro.

Transformando 1,56 gramas para mol

Al(OH)3 = (1 . 27) + (16 . 3) + (1 . 3) = 78g/mol

1 mol ........... 78g
X mol .......... 1,56g

X = 0,02 mol dissolvidos em 100 mL

0,02 mol ......... 100mL
X mol ............. 1000mL

X = 0,2 mol/L de solução

Concentração de íons

1 mol Al(OH)3 =>1 mol de Al3+ + mols de OH1-

0,2 mol ................ 0,2 mol ............ 0,6 mol

[Al(OH)3] = 0,2 mol/L

[Al3+] = 0,2 mol/L

[OH1-] = 0,6 mol/L


19) Dissolve-se a massa "m" de CuSO4 . 5H2O ( massa molar, em g/mol = 249,5) em água e completa-se o volume até 250 mililitros.
A concentração de cátion cobre II na solução final é de 0,08mol/L.

A massa "m" é igual a ?

Resumo teórico

Dissociação iônica: CuSO4(aq) => 1 Cu2+(aq)   + 1 SO42-(aq)

Leitura molar: 1 mol de CuSO4 é dissociado pela água em 1 mol de Cu2+ e 1 mol de SO42-.

Observem que a quantidade de CuSOé igual a quantidade de Cu2+, em mols.

Logo teremos 0,8mol/L de CuSOe de Cu2+.

Leitura molar da concentração: 1 litro de solução tem dissolvidos 0,8 mols de CuSO4

Resolução do exercício

Cálculo da massa, em gramas, de CuSO4 em um litro de solução.

1 mol ............... 249,5gramas
0,8 mol ............ x gramas

x = 199,6 gramas

Cálculo da massa de CuSO4 em 250 mililitros.

1.000mL ................ 199,6gramas
250mL ................... x gramas

x =  49,9 gramas



20) Calcular a concentração de partículas em uma solução aquosa de ácido sulfúrico de concentração igual a 2mols/L e grau de ionização igual a 60%.

Resumo teórico e resolução do exercício

Primeiro calcular quanto do total se dissociará em íons após a adição de água.

2 mols  ..............  100%

X mols .................  60%

X = 1,2 mols que se ionizarão quando em solução aquosa formando íons hidrogênio e sulfatos na proporção abaixo.

Cada 1 mol de ácido sulfúrico (H2SO4) pode se ionizar e formar 2 mols de cátions hidrogênio (H+1) e 1 mol de ânions sulfato (SO4-2), logo:

1,2 H2SO4(aq)  =>  2,4 H+1(aq) +  1,2 (SO4)2-(aq)
                  
Teremos a ionização de 1,2 mols do ácido em 2,4 mols de íons hidrogênio e 1,2 mols de íons sulfato, num total de 3,6 mols (1,2 + 2,4) de íons dissociados.

0,8 mol correspondente a 40% que não sofreram ionização e vão ficar dissolvidos na água na forma molecular, mas são partículas, logo o total de partículas na solução aquosa será igual a:

Partículas ionizadas = 2,4 + 1,2 = 3,6 mols

Partículas não ionizadas = 0,8 mol

Total de partículas = 0,8 + 3,6 = 4,4 mols

Essa quantidade de 4,4 mols esta dissolvida em um litro de solução, logo:

Concentração = 4,4 mols/L


21) A massa de cloreto de cromo III hexaidratado, necessária para se preparar 1 litro de uma solução que contém 20 miligramas de Cr3+ por mililitro, é igual a:

     Resumo teórico

    Dada a concentração de íons cromo 
III , poderemos calcular a concentração da solução de cloreto de cromo III. hexaidratado em solução aquosa, pela relação estequiométrica seguinte.

1 CrCl3. 6 H2O(aq) => 1 Cr3+(aq) + 3 Cl1-(aq)
Leitura molar: 1 mol da substância se dissocia em 1 mol de íons cromo III, logo precisamos saber qual é a concentração molar do íon de cromo III.
     Resolução do exercício
1.Como queremos a massa em um litro precisamos calcular tudo para um litro.
Cromo III
20mg .......... 1mL
x mg ........... 1000mL
x = 20.000mg = 20gramas/litro
2. Queremos a quantidade, em mol, de íons cromo III.
1 mol ........... 52g
x mol ........... 20g
x = 0,38 mol de íons cromo III por litro é a mesma quantidade por litro da substância 

cloreto de cromo III hexaidratado, que pela relação estequiométrica acima é 1:1.
Mas o exercício quer a massa da substância.
1 mol ............... 266,5g

0,38 mol .......... x g

x = 102,5g






22) O consumo de água potável com mais de 10 ppm (partes por milhão), em massa, de nitratos não é recomendável, segundo a Organização Mundial de Saúde. Sabendo-se que a densidade desta água é de aproximadamente 1,0 grama por mililitro, em 1 metro cúbico desta água a quantidade máxima de nitratos, aceitável pela OMS, seria de:

     Resumo teórico e resolução do exercício

10 ppm => 10 gramas de nitrato em 1 milhão de gramas de água potável.

Densidade é igual a 1 grama por 1 mililitro, ou seja a massa de água, em gramas, será igual ao seu volume em mililitros ou a massa de água, em quilogramas, será igual ao seu volume, em litros.

1m3 de água potável =1.000 litros = 1.000 kg = 1.000.000 gramas = 1 milhão de gramas.

Logo a massa máxima de nitrato permitida será de 10 gramas.



23) Sabendo que a água do mar apresenta em média íons sódio na concentração de 0,46 mol/L, determine a massa de cloreto de sódio, em gramas, existente em um corpo com 200 cm³ de água do mar.

     Resumo teórico

Primeiro você precisa saber que cada partícula de cloreto de sódio dissolvida na água dissociará em dois íons, um íon positivo de sódio e um íon negativo de cloro(cloreto).

1 NaCl(aq) => 1 Na1+(aq) 1 Cl1-(aq)


Cada mol de cloreto de sódio dissolvido formará um mol de íons sódio e um mol de íons de cloro.


Observe que a proporção entre o NaCl e os íons de sódio é de 1:1

Logo a concentração de íons sódio é igual a concentração de cloreto de sódio na solução.

Temos 0,46 mol/L de NaCl: cada litro de solução tem 0,46 mols de NaCl dissolvidos.

     Resolução do exercício

1 litro = 1000mililitros

1cm³ = 1 mililitro

1. Cálculo da quantidade de NaCl em 200 cm³ de solução.

1000mL ........ 0,46mol
200mL .......... x

x = 0,092mol

2. Transformação da unidade mol para a unidade gramas.

NaCl = (1 . 23) + (1 . 35,5) = 58,5gramas/mol

58,5g .................. 1 mol
x g ...................... 0,096 mol

x = 5,6 gramas





24) São dissolvidos 74,2 g de carbonato de sódio em água suficiente para 500 mL de solução. Calcule a concentração, em mol/L, dessa solução em relação ao sal e aos íons Na1+ e CO32-.

     Resumo teórico e resolução do exercício

Primeiramente vamos transformar gramas para mol.

Carbonato de sódio => Na2CO3

Massa de um mol: (23 . 2) + (1 . 12) + (3 . 16) = 106 g/mol

1 mol ............ 106 g
x mol ............ 74,2 g

x= 0,7 mol, esta quantidade de soluto esta dissolvida em 500 mililitros de solução,
logo em 1 litro ou 1000 mililitros teremos o dobro de mols ou:

0,7 mol ............ 500 mL
x mol ............... 1000 mL

x = 1,4 mols por litro de solução

Concentração da solução = 1,4 mols/L , em relação ao sal.

Concentração de íons

1 mol Na2CO3 => 2 mols de Na+1 + 1 mol de CO32-

1,4 mols ................. 2,8 mols ............. 1,4 mols

[Na2CO3] = 1,4 mols/L

[Na+1] = 2,8 mols/L

[CO32-] = 1,4 mols/L




 25) Tem-se uma solução aquosa com densidade igual a 1,25 g/cm3 , que encerra 45%, em massa, de soluto. Qual é a concentração, em g/L, da solução?

     Resumo teórico
Leitura da densidade: 1,25 g/cm3 , significa que um centímetro cúbico de solução tem massa igual a 1,25 gramas.

Leitura da porcentagem: 45% significa que 100 gramas da solução tem massa de soluto igual a 45 gramas.

Leitura da concentração: é a massa de soluto, em gramas, por litro de solução.

Precisamos saber qual é a massa de soluto em um litro de solução.

Vamos calcular a massa da solução e 45% será a massa de soluto.

1centímetro cúbico = 1 mililitro

1litro = 1000 mililitros

     Resolução do exercício

1,25gramas ................ 1mL
x gramas ............ 1000mL

x = 1250gramas é a massa da solução, que corresponde a 100%

1250g .............. 100%
x g ................. 45%

x = 562,5 gramas é a massa de soluto dissolvida em 1litro de solução

Concentração = 562,5 g/L




26) No preparo de solução alvejante de tinturaria, 521,5gramas de hipoclorito de sódio são dissolvidos em água suficiente para 10litros de solução. A concentração, em mol/litro, da solução obtida é:

Resumo teórico

Precisamos da fórmula do hipoclorito de sódio para calcular a relação entre seu mol e sua massa molar.

Fórmula NaClO

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Resolução do exercício

Massa molar do NaClO = (1 . 23) + (1 . 35,5) + (1 . 16) = 74,5 gramas/mol

Cálculo do número de mols contidos em 521,5gramas do sal.

1mol ................  74,5gramas
x mols ............  521,5gramas

x = 7mols

Cálculo da concentração molar, ou seja mol/litro.

7mols ................ 10litros
x mols ..............  1litro

x = 0,7mol

Concentração molar = 0,7mol/litro







27) Uma solução de nitrato de prata 1,00% (p/p) em água, é utilizada para tratar os olhos de recém nascidos . Sendo a densidade da solução 1,08 g/mL, a sua molaridade, em mol/L, é

Resumo teórico

Leitura da densidade: 1,08 g/mL = 1,08 g/cm3 = 1,08 kg/L, significa que um litro de solução tem massa igual a 1,08 kilogramas ou 1080 miligramas.

Leitura da porcentagem: 1,00%(p/p) significa que 100 gramas de solução tem 1 grama de nitrato de prata.

Resolução do exercício

Para calcular a quantidade de matéria em mols/litro precisamos inicialmente da massa de soluto correspondente a 1%.

1080 g ............. 100%
x g ................... 1%

x = 10,8 gramas é a massa de nitrato de prata correspondente a 1% dissolvida em um litro de solução.

Transformando esta massa para mols e teremos a concentração molar.

Massa molar do AgNO3 = (1 . 108) + (1 . 14) + (3 . 16) = 170gramas por mol

1 mol ............ 170 g
x mols .......... 10,8 g

x = 0,064 mol que é a quantidade de matéria, em mols, de nitrato de prata dissolvida por litro de solução.

Concentração molar = 0,064mol/L






28) Calcule a concentração, em gramas por litro, de uma solução de ácido sulfúrico a 70%, em peso, e de massa específica igual a 1,7g/cm3

Resumo teórico

Leitura da densidade: 1,7g/cm3 = 1,7g/mL = 1,7 kilogramas por litro, significa que um litro desta solução tem massa igual a 1,7 kilogramas ou 1700 mililigramas.

Leitura da porcentagem: 70% significa que em 100gramas de solução temos 70 gramas de soluto, neste caso ácido sulfúrico.

Para o cálculo da concentração será necessário calcular a massa de soluto em um litro de solução.

Resolução do exercício

1litro de solução tem massa igual a 1700gramas e 70% desta massa é de soluto.

1700g ................... 100%
X g ........................ 70%

X = 1190 g é a massa de soluto, ácido sulfúrico por litro de solução.

Concentração = 1190g/L







29) Considere uma solução aquosa com 10%(m/m) de ácido sulfúrico, cuja massa específica, a 20oC, é 1,07g/mL. Qual a concentração molar (mols/litro) desta solução.

Resumo teórico

Leitura percentual: 10%(m/m) significa que cada 100gramas da solução tem 10gramas de ácido sulfúrico puro.


Leitura da massa específica ou densidade: 1,07gramas/mililitro significa que cada litro de solução tem massa igual a 1,07gramas.

10% da solução é composta pelo ácido sulfúrico puro.

Resolução do exercício

Cálculo da concentração em gramas por litro.


Pela densidade sabemos que:
 
1,07g de solução ............100%

x gramas de soluto ........ 10%

x = 0,107 gramas de soluto é a massa dissolvida em 1 mililitro de solução, logo em 1 litro ou 1000 mililitros de solução teremos 1000 vezes mais massa, ou seja, 0,107 x 1000 = 107 gramas.


Concentração: 107 gramas por litro


Cálculo da concentração molar, que é o quociente entre o número de mols do soluto pelo volume da solução.


1 mol de ácido ..............  98 gramas

x mols de ácido ...........  107 gramas

x = 1,1 mols que estarão dissolvidos em um litro de solução.


Concentração molar: 1,1 mols/litro



 


30) A 20oC uma solução de hidróxido de sódio tem uma densidade de 1,04 gramas por centímetro cúbico e é 0,946 molar (mol/litro) em NaOH. A quantidade, em milimols, e a massa, em miligramas, de hidróxido de sódio presentes em 50 centímetros cúbicos dessa solução são respectivamente:

Resumo teórico e resolução do exercício

Transformação de litros para mililitros.

Lembrando que: 1cm3 = 1 mililitro

1 litro ................  1000 mililitros
x litros .............    50 mililitros

x = 0,05 litro

Leitura molar: 0,946 molar(mol/litro) em NaOH, significa que um litro da solução tem dissolvidos 0,94 6mols de hidróxido de sódio.

Vamos calcular a quantidade em 0,0 5 litro

0,946 mols ...................  1 litro
x mols ........................    0,05 litro

x = 47,3 x 10-3 mol = 47,3 milimol

Cálculo da massa em miligramas

1 mol de NaOH = (23 . 1) + (1 . 16) + (1 . 1) = 40 gramas

Lembrando que 1 mol = 1000 milimols

1000 milimols ........................ 40 gramas
47,3 milimol ........................... x gramas

x = 1,892gramas = 1892 miligramas 






31) Para matar baratas precisamos fazer uma solução aquosa a 30% de ácido bórico (densidade = 1,30g/cm3). Qual a concentração molar (mol/L)?

Resumo teórico

Concentração molar: é a relação entre o número de moles de soluto por litro de solução.

Solução aquosa a 30% de ácido bórico: significa que em cada 100gramas de solução temos 30gramas de ácido bórico.

Pela densidade da solução aquosa do ácido poderemos calcular o volume da solução.

Leitura da Densidade: 1,3g/cm3 = 1,3g/1mililitro: significa que cada mililitro de solução tem massa igual a 1,3 gramas

Resolução do exercício

1 centímetro cúbico = 1 mililitro

1,30gramas ............... 1 mililitro

100gramas ...............  x


x = 76,9mililitros, ou seja neste volume temos dissolvidas 30gramas de ácido bórico.

Precisamos da quantidade (massa molar) de ácido bórico em mols, não em gramas.

Ácido Bórico => H3BO3 = (1 . 3) + (1 . 11) + (3 . 16) = 62 gramas por mol

62g ......... 1 mol
30g ......... x

x = 0,48 do mol estão dissolvidas em 76,9mililitros de solução, mas queremos a concentração em moles por litro.

0,48mol ........... 76,9mililitros
x mol ............... 1000mililitros

x = 6,9 mols

Concentração molar = 6,9 mols/L






32) Um litro de "água de lavadeira" custa R$ 1,50. Sua densidade é 1,0kg por litro e seu poder alvejante equivale a uma solução aquosa com cerca de 3%, me massa, de cloro gasoso. Calcule quanto se deverá pagar para adquirir uma quantidade de tal produto que corresponderia a um mol de cloro gasoso.

Resumo teórico

Cloro gasoso = Cl2(g)

Cálculo da massa de cloro gasoso na solução (água de lavadeira)

Leitura de densidade: um litro de água de lavadeira teremos 1.000 gramas e 3% dessa massa é de cloro gasoso.

Resolução do exercício

1.000 g ...............   100%
x g ......................    3%

x = 30 gramas

Cálculo da massa molar do cloro gasoso ( Cl)

Massa molar = 2 . 35,5 = 71,1 gramas/mol

1 mol .................  71,1 gramas
x mol .................  30 gramas

x = 0,42 mol

Cálculo do valor em reais correspondente a 1 mol.

0,42 mol ...................  1,5 reais
1 mol ........................   x reais

x = 3,55 reais




33) O uso de flúor na água para consumo doméstico é uma das medidas que reúne eficácia e baixo custo na prevenção de cárie dental. Quando na concentração 5,0 . 10-5 mol/litro de íons fluoreto, qual o volume de solução, em litros, que se deve ingerir para consumir uma massa de 2,85 miligramas de íons fluoreto?

Resumo teórico

Leitura molar: 5,0 .10-5 mol/litro de íons fluoreto significa que 1 litro de solução tem 5,0 .10-5 mol de íons fluoreto dissolvidos, logo precisamos transformar a massa de íons fluoreto para mols e depois calculamos o volume que tem dissolvida essa massa.

Resolução do exercício

Transformando miligramas para gramas.

1 g ................  1.000miligramas
x gramas ......   2,85 miligramas

x = 0,00285 gramas

Transformando a quantidade em gramas para mols. 

1 mol ...................  19 gramas
x mols .................   0,00285gramas 

x= 0,00015gramas

Calculando quando litros da solução tem essa quantidade, em mols, dissolvidas.

1 litro .............. 5,0 . 10-5 mol
x litros ............  0,00015 mol

x =  3,0 litros






34) Para preparar 100 mililitros de uma solução aquosa de sal amargo de concentração 1 .10-2 mol/litro basta dissolver em água até o volume de 100 mL uma massa, em gramas,  de MgSO4 . 7 H2O igual a:

Resumo teórico

Leitura molar: 1 .10-2 mol/litro, significa que um litro (1.000 mL) de solução tem dissolvidos 0,01 mol de MgSO4 . 7 H2O.

Para calcular a massa, em gramas, precisamos saber quanto vale a massa molar do sal.

Resolução do exercício

Cálculo da massa molar do sal: (1 . 24) + (1 . 32) + (4 . 16) + 7 ( 18 ) = 246 gramas/mol

1 mol ......................   246 g
0,01 mol .................   x g

x= 2,46 gramas, é a massa dissolvida em 1.000 mililitros de solução.

1.000 mL ........................  2,46 g
100 mL ...........................  x g

x = 0,246 gramas


 


35) 80mL de solução aquosa de cloreto de cálcio 2mols/L são adicionados a 20mL de solução aquosa de ácido clorídrico 12 molar. Qual a concentração dos íons, em mols por litro, após a mistura?

Resumo teórico e resolução do exercício

a) Volume final = 80mL + 20mL = 100mL = 0,1litro


b) Concentração de íons na solução 2mols/L

2 mols ............. 1000mL
x mols ............ 80mL

x = 0,16mols de cloreto de cálcio em 80mililitros.


Cloreto de cálcio tem fórmula Ca1Cl2, ou seja tem um íon cálcio para dois íons cloro, logo:

0,16 mols de Ca1Cl2 = (0,16 . 1) de íons cálcio + (0,16 . 2) de íons cloro.

Total de íons = 0,16 + 0,32 = 0,48mols

c) Concentração de íons na solução 12molar ou 12mols/L.

12 mols ............. 1000mL
x mols ................ 20mL

x = 0,24mols de ácido clorídrico em 20mililitros.

Ácido clorídrico ou Cloreto de hidrogênio tem fórmula H1Cl1, ou seja poderá formar um íon hidrogênio para um íon cloro quando em solução aquosa, logo:

0,24 mols de H1Cl1 = (0,24 . 1) de íons hidrogênio + (0,24 . 1) de íons cloro.

Total de íons = 0,24 + 0,24 = 0,48mols

d) Cálculo da concentração final.

A concentração final é a relação entre a quantidade final de íons e o volume final, ou seja:

=> Quantidade final de íons = (0,48 + 0,48) = 0,96mols

=> Volume final = 100mL = 0,1litro

=> Cf = 0,96mols dividido por 0,1L = 9,6 mols/L


36) De acordo com o decreto de lei n.o 243/01 de 5 de setembro (água própria para o consumo humano), a quantidade total permitida de pesticidas em água é de 0,5μg/L de H2O. Uma empresa fictícia descarta, por hora, 5 gramas de um pesticida em uma lagoa. Sabendo que esta lagoa tem 3 bilhões de litros de água, após quantos dias, aproximadamente, esta água estará imprópria para o consumo? (Dado: 1 μg = 1 . 10–6g)

a) 1 dia          b) 7 dias          c) 10 dias         d) 12 dias         e) 13 dias


Resumo teórico e resolução do teste

Como 1μg = 1 . 10–6g, temos: 0,5μg = 0,5 . 10–6g

De acordo com a lei, a quantidade de pesticidas permitida e a quantidade de água na lagoa, temos:

0,5 . 10-6g ................. 1L de H2O
x g ............................ 3 . 10L de H2O

x = 1500g do pesticida (quantidade total de pesticida permitida na lagoa)

Como a empresa descarta 5 gramas por hora, temos:

5g do pesticida ................... 1 hora
1500g do pesticida ............. x horas

x = 300 horas (horas necessárias para atingir a quantidade limite, prevista por lei)

Como um dia tem 24 horas, temos:

1 dia ........... 24 horas
x dias ......... 300 horas

x = 12,5 dias

Levará 12,5 dias para atingir a quantidade máxima permitida.

Como a questão pergunta, aproximadamente, a alternativa que mais se aproxima deste valor são os itens D e E, no entanto, no item D (12 dias), a quantidade ainda não foi atingida.

Portanto, a resposta certa é o item E.

Resposta: E




37) Um dentifrício é comercializado em tubos de 90 gramas. Segundo o fabricante, um dos ingredientes é o fluoreto de sódio na proporção de 1450ppm. Isso equivale a dizer que há quantos gramas de fluoreto de sódio em cada tubo do dentifrício.

Resumo teórico e resolução do exercício

Leitura em ppm: 1450 ppm significa que em 1.000.000 (1 milhão) de gramas do dentifrício temos 1450 gramas de fluoreto de sódio.

1450g (NaF) ...................  1.000.000(dentifrício)
x gramas ........................   90 gramas

x = 0,1305 gramas de fluoreto de sódio


38) Considere duas latas do mesmo refrigerante, uma na versão “diet” e outra na versão comum. Ambas contêm o mesmo volume de líquido (300mL) e têm a mesma massa quando vazias. A composição do refrigerante é a mesma em ambas, exceto por uma diferença: a versão comum contém certa quantidade de açúcar, enquanto a versão “diet” não contém açúcar(apenas massa desprezível de um adoçante artificial). Pesando-se duas latas fechadas do refrigerante, foram obtidos os seguintes resultados:

Massa da lata com refrigerante comum é de 331,2 gramas.

Massa da lata com refrigerante “diet” é de 316,2 gramas.

Por esses dados, pode-se concluir que a concentração, em gramas/litro, de açúcar comum é de, aproximadamente:

Resumo teórico e resolução do exercício

Precisamos saber quantos gramas tem de açúcar na lata com refrigerante comum.

Fazendo a diferença: 331,2 - 316,2 = 15 gramas é a quantidade de açúcar presente na lata com refrigerante comum.

Cálculo da concentração, em gramas por litro.

teremos 15 gramas de açúcar em 300 mililitros de refrigerante.

15 g .................  300 mL
x g ...................  1.000 mL

x = 50 gramas/litro


39) O permanganato de sódio pode ser utilizado como germicida no tratamento de queimaduras. É um sólido brilhante e usado, habitualmente, como reagente comum nos laboratórios. Considere a dissolução em meio ácido de 0,395 gramas deste sal em água suficiente para produzir 250 mililitros de solução. A molaridade da solução resultante é:

Resumo teórico

Molaridade (M): corresponde a quantidade de matéria, em mols, dissolvida por litro de solução.

Resolução do exercício

Massa molar do KMnO4 = (1 . 39)  +  (1 . 55)  +  (4 . 16) = 158 g/mol

Leitura molar: 1 mol de permanganato de potássio tem massa igual a 158 gramas

1mol .................  158 g
x mols ..............   0,395 g

x = 0,0025 mols estão dissolvidos em 250 mililitros.

Cálculo da concentração em mols/L

0,0025 mol  ...............  250 mL
x mols .......................  1.000 mL

x = 0,01 mol/L



40) No rótulo de uma garrafa água mineral, constam as seguintes informações.

Água mineral fluoretada

Contém 0,09mg/L de íon fluoreto

Beba pelo menos 2 litros de água por dia para uma hidratação adequada.

A quantidade de matéria, em mols, de fluoreto ingerida diariamente por uma pessoa que bebeu a quantidade indicada no rótulo foi aproximadamente de:

Dado: massa molar do íon fluoreto = 19g/mol

Resumo teórico

Leitura da concentração: íons fluoreto na água mineral: 0,09mg/litro significa que cada litro de água mineral tem dissolvidos 0,09 miligramas de íons fluoreto.

Vamos calcular quantos miligramas de íon fluoreto são ingeridos diariamente.

Resolução do exercício

1 litro ................... 0,09 miligramas
2 litros ................. x miligramas

x = 0,18 miligramas

Transformando essa massa para mol.

1 mol .................... 19 .000 miligramas
x mol ..................... 0,18 miligramas

x = 9,5 . 10-6 mol

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