O ácido fosfórico,
, é usado na fabricação de fertilizantes e de detergentes, sendo também adicionado a alguns refrigerantes como acidulante e saporificante. Comercialmente, ele é vendido na forma de uma solução concentrada de título
) e densidade
, a
. Calcule os volumes dessa solução em estoque necessários para preparar as seguintes soluções, a essa temperatura:
a)
, concentração em massa
;
b) 2000 mL , concentração em massa
.
a)
b) 2000 mL , concentração em massa
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos ácido fosfórico (
) comercializado em uma solução concentrada com uma concentração de
(ou
) e densidade de
a
. A gente precisa calcular o volume dessa solução concentrada que é necessário para preparar duas soluções diferentes:
a) com concentração em massa de
;
b) com concentração em massa de
.
a)
b)
Para resolver isso, vamos usar conceitos de concentração em massa, densidade e diluição de soluções.
Passo 2
Vamos começar pela parte a). A ideia é saber quanto de ácido fosfórico concentrado precisamos para obter
de uma solução com
.
Primeiro, vamos calcular a quantidade total de ácido fosfórico necessária na solução final:
Passo 3
Agora, sabemos que a solução concentrada tem
de ácido fosfórico. Isso significa que em cada grama da solução concentrada,
é ácido fosfórico puro.
Vamos chamar de
a massa da solução concentrada necessária para obter os
de ácido puro:
Passo 4
Agora que temos a massa da solução concentrada necessária, vamos converter isso para volume usando a densidade fornecida.
A densidade (
) relaciona massa (
) e volume (
) pela fórmula:
Substituindo os valores:
Passo 5
Portanto, para preparar
de uma solução com concentração de
, você precisa de aproximadamente
da solução concentrada de ácido fosfórico.
Resposta a) Aproximadamente
da solução concentrada são necessários.
Passo 6
Agora vamos para a parte b). Precisamos preparar
(ou
) de uma solução com concentração em massa de
. Vamos calcular quanto da solução concentrada de ácido fosfórico é necessário.
Passo 7
Primeiro, calculamos a massa total de ácido fosfórico necessária na solução final:
Passo 8
Sabendo que a solução concentrada tem
de ácido fosfórico, a massa da solução concentrada (
) necessária para obter
de ácido puro é:
Passo 9
Agora, vamos converter a massa da solução concentrada para volume usando a densidade:
Passo 10
Portanto, para preparar
de uma solução com concentração de
, você precisa de aproximadamente
da solução concentrada de ácido fosfórico.
Resposta b) Aproximadamente
da solução concentrada são necessários.