Calcule a molaridade, molalidade e fração molar de uma solução a 30 % em massa de NH3 em água, cuja densidade é 0,892 g / cm^3.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para calcular três tipos de concentração — molaridade, molalidade e fração molar — de uma solução que tem 30% em massa de NH3 (amônia) dissolvida em água. Além disso, sabemos que a densidade dessa solução é de 0,892 g/cm^3. Para resolver isso, vamos precisar entender as definições dessas três concentrações e usar umas contas básicas de química.

Passo 2

Primeiro, vamos assumir que temos 100 gramas de solução para facilitar os cálculos. Com isso, 30% em massa de NH3 significa que temos 30 gramas de NH3 e, consequentemente, 70 gramas de água.

Passo 3

Agora, vamos calcular o número de mols de NH3. A massa molecular da amônia ( NH3) é aproximadamente 17 g/mol.
Número de mols = MassaMassa molar = 30, g17, g/mol approx 1,76, mol ú

Passo 4

Para achar a molaridade, precisamos do volume da solução em litros. Sabemos que a densidade ( rho) é massa/volume.
Volume = MassaDensidade = 100, g0,892, g/cm^3 approx 112,06, cm^3 = 0,11206, L

Passo 5

Agora, vamos calcular a molaridade ( M), que é o número de mols de soluto por litro de solução.
M = Mols de solutoVolume da solução em litros = 1,76, mol0,11206, L approx 15,71, mol/L çã

Passo 6

Para a molalidade ( m), precisamos do número de mols de soluto por quilograma de solvente (água). Temos 70 gramas de água, que é 0,07 kg.
m = Mols de solutoMassa do solvente em kg = 1,76, mol0,07, kg approx 25,14, mol/kg

Passo 7

Por fim, a fração molar ( X) é a razão entre os mols do soluto e o total de mols na solução. Primeiro, calculamos os mols de água. A massa molecular da água é aproximadamente 18 g/mol.
Mols de água = 70, g18, g/mol approx 3,89, mol á
Agora, somamos os mols totais:
Mols totais = 1,76, mol + 3,89, mol = 5,65, mol
A fração molar de NH3 é então:
XNH3 = 1,76, mol5,65, mol approx 0,311

Resposta

  • Molaridade: 15,71 , mol/L
  • Molalidade: 25,14 , mol/kg
  • Fração molar de }, \mathrm{NH}_{3}$: **:

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