Uma amostra de 500 mL de efluente de uma indústria química contém 26,1 mu g de mercúrio. Se a densidade do efluente é 1,073 g / mL, calcule a concentração de mercúrio nas seguintes unidades:
a) porcentagem em massa;
b) ppm(mg / kg);
c) ppb(mu g / kg).

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem um problema de concentração de mercúrio em um efluente químico. O enunciado nos dá:
  • Volume do efluente: 500 mL
  • Quantidade de mercúrio: 26,1, mug
  • Densidade do efluente: 1,073, g/mL
Vamos calcular a concentração de mercúrio nas unidades solicitadas: porcentagem em massa, ppm (mg/kg) e ppb ( mug/kg). Para isso, vamos precisar entender conceitos de massa, volume, densidade e como converter unidades de concentração.

Passo 2

Primeiro, vamos encontrar a massa total do efluente. Sabemos que a densidade ( d) é massa ( m) dividida pelo volume ( V):
d = mV
Rearranjando para encontrar a massa:
m = d times V
Vamos calcular a massa do efluente:
m = 1,073, g/mL times 500, mL = 536,5, g

Passo 3

Agora, vamos calcular a porcentagem em massa do mercúrio no efluente. A porcentagem em massa ( %) é dada por:
% = ( massa do solutomassa da solução ) times 100% çã
Substituindo os valores:
% = ( 26,1, mug536,5, g ) times 100%
Note que precisamos que as unidades estejam compatíveis. Vamos converter 26,1, mug para gramas:
26,1, mug = 26,1 times 10^-6, g
Agora, substituímos:
% = ( 26,1 times 10^-6, g536,5, g ) times 100% approx 4,86 times 10^-3%

Passo 4

Agora vamos calcular a concentração em ppm (partes por milhão), que geralmente é expressa em mg/kg. A fórmula para ppm é:
ppm = ( massa do soluto (mg)massa da solução (kg) ) çã
Primeiro, convertemos a massa do efluente para kg:
536,5, g = 0,5365, kg
E a massa de mercúrio para mg:
26,1, mug = 0,0261, mg
Agora, aplicamos a fórmula:
ppm = 0,0261, mg0,5365, kg approx 0,0486, ppm

Passo 5

Por último, vamos calcular a concentração em ppb (partes por bilhão), que é expressa em mug/kg. A fórmula é semelhante à de ppm:
ppb = ( massa do soluto ($mu$g)massa da solução (kg) ) çã
Já temos:
massa do soluto = 26,1, mug
massa da solução = 0,5365, kg çã
Então:
ppb = 26,1, mug0,5365, kg approx 48,6, ppb

Resposta

a) A concentração de mercúrio é aproximadamente 4,86 times 10^-3%.
b) A concentração de mercúrio é aproximadamente 0,0486, ppm.
c) A concentração de mercúrio é aproximadamente 48,6, ppb.

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