Em uma aula de laboratório de química foi realizado um experimento que consistiu em adicionar em um béquer 300 g de água, em temperatura ambiente, e certa quantidade do sal sulfato de magnésio hexaidratado (MgSO4 . 6H2O) até formar uma solução saturada com corpo de fundo. Essa mistura foi aquecida até completa solubilização do sal, que ocorreu quando a temperatura atingiu 50 oC. Na sequência, deixou-se a solução resfriar até 20 oC e verificou-se novamente a presença do sal cristalizado no fundo do béquer. Foram fornecidos aos alunos os dados de solubilidade desse sal nas duas temperaturas medidas. 20 oC 50 oC MgSO4 · 6H2O 44,5 g 53,5 g Com as informações fornecidas, foram calculadas as massas do sal presente na solução a 50 oC e do sal cristalizado a 20 oC. Esses resultados são corretamente apresentados, nessa ordem, em:
(A) 53,5 g e 9,0 g.
(B) 160,5 g e 9,0 g.
© 294,0 g e 27,0 g.
(D) 97,0 g e 9,0 g.
(E) 160,5 g e 27,0 g.
(A) 53,5 g e 9,0 g.
(B) 160,5 g e 9,0 g.
© 294,0 g e 27,0 g.
(D) 97,0 g e 9,0 g.
(E) 160,5 g e 27,0 g.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Estamos lidando com solubilidade em química, especificamente com o sulfato de magnésio hexa-hidratado (MgSO₄·6H₂O) dissolvido em água. O experimento envolve dissolver uma certa quantidade desse sal em 300 g de água a temperatura ambiente até formar uma solução saturada. Depois, a solução é aquecida até 50°C para dissolver completamente o sal e, em seguida, resfriada para 20°C, observando a formação de cristais novamente. Precisamos calcular a massa de sal presente na solução a 50°C e a massa de sal que cristaliza a 20°C usando os dados de solubilidade fornecidos.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é solubilidade. Solubilidade é a quantidade máxima de soluto (neste caso, o MgSO₄·6H₂O) que pode se dissolver em uma certa quantidade de solvente (água) a uma dada temperatura, formando uma solução saturada.
Segundo os dados fornecidos:
- A 50°C, a solubilidade é de 53,5 g de sal por 300 g de água.
- A 20°C, a solubilidade diminui para 44,5 g de sal por 300 g de água.
Quando a solução é aquecida a 50°C, todo o sal adicionado é dissolvido porque a solubilidade aumenta. Isso significa que a massa de sal na solução a 50°C será igual à solubilidade a essa temperatura.
Passo 3
Então, a massa de sal dissolvido na solução a 50°C é de 53,5 g.
Agora, quando a solução é resfriada para 20°C, a capacidade de dissolução do sal diminui para 44,5 g por 300 g de água. Isso significa que somente 44,5 g de sal permanecerão dissolvidos na água a 20°C. O excesso que não pode mais se manter dissolvido vai se cristalizar.
Para encontrar a massa de sal que cristaliza:
- Massa de sal a 50°C: 53,5 g
- Massa que permanece dissolvida a 20°C: 44,5 g
- Massa de sal que cristaliza: 53,5 g - 44,5 g = 9,0 g
Resposta
A massa do sal presente na solução a 50°C é de 53,5 g e a massa do sal cristalizado a 20°C é de 9,0 g. Portanto, a resposta correta é a opção A.