Uma solução é uma mistura homogênea de duas ou mais substâncias. A substância presente em maior quantidade é geralmente chamada de solvente, e as outras substâncias são chamadas de soluto. O comportamento das soluções depende geralmente não só da natureza dos solutos, mas também de suas concentrações. Concentração, assim, é usada para designar a quantidade de soluto dissolvida em uma determinada quantidade de solvente ou solução. Quanto maior for a quantidade de soluto dissolvida em certa quantidade de solvente, mais concentrada será a solução resultante.
Fonte: BROWN, T. L.; LEMAY JÚNIOR, H. E.; BURSTEN, B. E. Química: a ciência central. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.
Uma solução foi preparada a partir da dissolução de 23,4 g (ou 0,165 mol) de sulfato de sódio (Na2SO4) em água suficiente para perfazer 125 mL de solução.
a) Calcule a concentração em massa para esta solução (g/L).
b) Calcule a concentração em Quantidade de Matéria para esta solução (mol/L).
c) Você precisa preparar uma solução de 1 mol/L em um balão volumétrico de 100 mL. Assim, será retirada uma quantidade da solução inicial, transferida para o balão volumétrico de 100 mL e, em seguida, preenchida com água destilada. Qual o volume da solução inicial de sulfato de sódio transferido para realizar esta diluição?
d) Para estar em seu formato isolado, a solução de sulfato de sódio tem máximo de solubilidade de aproximadamente 45g de soluto para 100g de água. Qual a massa de sulfato de sódio que pode ser adicionada na solução inicial (23,4g de sulfato de sódio em 125mL) para que esta forme uma solução saturada?
Fonte: BROWN, T. L.; LEMAY JÚNIOR, H. E.; BURSTEN, B. E. Química: a ciência central. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.
Uma solução foi preparada a partir da dissolução de 23,4 g (ou 0,165 mol) de sulfato de sódio (Na2SO4) em água suficiente para perfazer 125 mL de solução.
a) Calcule a concentração em massa para esta solução (g/L).
b) Calcule a concentração em Quantidade de Matéria para esta solução (mol/L).
c) Você precisa preparar uma solução de 1 mol/L em um balão volumétrico de 100 mL. Assim, será retirada uma quantidade da solução inicial, transferida para o balão volumétrico de 100 mL e, em seguida, preenchida com água destilada. Qual o volume da solução inicial de sulfato de sódio transferido para realizar esta diluição?
d) Para estar em seu formato isolado, a solução de sulfato de sódio tem máximo de solubilidade de aproximadamente 45g de soluto para 100g de água. Qual a massa de sulfato de sódio que pode ser adicionada na solução inicial (23,4g de sulfato de sódio em 125mL) para que esta forme uma solução saturada?
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Resposta:
Vamos resolver cada parte do problema:
a) Concentração em massa (g/L):
A fórmula para calcular a concentração em massa (Cm) é:
Cm = (massa do soluto) / (volume da solução em litros)
Primeiro, vamos converter o volume da solução de mL para L:
Volume da solução = 125 mL = 125 / 1000 L = 0,125 L
Agora, podemos calcular a concentração em massa:
Cm = 23,4 g / 0,125 L = 187,2 g/L
Portanto, a concentração em massa da solução é de 187,2 g/L.
b) Concentração em Quantidade de Matéria (mol/L):
A fórmula para calcular a concentração em quantidade de matéria (C) é:
C = (quantidade de matéria do soluto) / (volume da solução em litros)
A quantidade de matéria do soluto é fornecida como 0,165 mol e o volume da solução é 0,125 L:
C = 0,165 mol / 0,125 L = 1,32 mol/L
Portanto, a concentração em quantidade de matéria da solução é de 1,32 mol/L.
c) Volume da solução inicial transferido para a diluição:
Para preparar uma solução de 1 mol/L a partir da solução inicial, você precisa calcular o volume da solução inicial que contém 1 mol de soluto.
Volume = (quantidade de matéria do soluto) / (concentração desejada)
Volume = 1 mol / 1,32 mol/L ≈ 0,758 L
Lembre-se de que o volume deve ser em litros, então 0,758 L é equivalente a 758 mL.
Portanto, você precisaria transferir aproximadamente 758 mL da solução inicial para o balão volumétrico de 100 mL e completar o volume com água destilada.
d) Máximo de solubilidade do sulfato de sódio:
A solubilidade máxima do sulfato de sódio é de 45 g por 100 g de água. Como temos 23,4 g de sulfato de sódio em 125 mL de solução inicial (assumindo densidade da água igual a 1 g/mL), podemos calcular quanto mais de sulfato de sódio pode ser adicionado:
Máximo de soluto = (solubilidade máxima) * (massa de água presente)
Máximo de soluto = 45 g/100 g * 125 g = 56,25 g
Assim, você pode adicionar no máximo 56,25 g de sulfato de sódio à solução inicial para formar uma solução saturada.