Qual é a concentração em quantidade de matéria (mol L-1) do ácido acético comercial (vinagre) sabendo-se que é fornecido com uma concentração de 4,00 % ( m / m ) expressa em ácido acético e densidade igual a 0,995 g / mL ? Calcule também a concentração mássica ( L-1 ).

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pede pra gente encontrar duas coisas sobre o ácido acético (que é o que tem no vinagre): a concentração em mol por litro (mol L⁻¹) e a concentração mássica (g L⁻¹). A gente sabe que o vinagre tem 4,00% de ácido acético em relação à massa e que a densidade do vinagre é 0,995 g/mL. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de concentração percentual, densidade e molaridade.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa ter 4,00% (m/m) de ácido acético. Isso quer dizer que em 100 g de vinagre, tem 4 g de ácido acético e 96 g de água (ou outros componentes). Nossa primeira tarefa é converter essa porcentagem em concentração mássica, que é medida em gramas por litro (g/L).

Passo 3

Para achar a concentração mássica, precisamos primeiro saber quantos gramas de vinagre existem em um litro. Sabemos que a densidade é 0,995 g/mL, então:
Massa do vinagre por litro = 0,995 , g/mL times 1000 , mL = 995 , g
Agora, como 4% desses 995 g são de ácido acético:
Massa de ácido acético = 0,04 times 995 , g = 39,8 , g áé
Então, a concentração mássica é 39,8 g/L.

Passo 4

Agora, vamos calcular a concentração em mol por litro (mol L⁻¹), que é a molaridade. Primeiro, precisamos saber a massa molar do ácido acético (CH₃COOH). Somando os átomos:
  • C: 12,01 g/mol
  • H: 1,008 g/mol (4 H no total)
  • O: 16,00 g/mol (2 O no total)
Massa molar do ácido acético = 12,01 + (4 times 1,008) + (2 times 16,00) = 60,05 , g/mol áé
Agora, usando a massa de ácido acético que já achamos:
Molaridade = MassaMassa molar times Volume = 39,8 , g60,05 , g/mol times 1 , L approx 0,663 , mol/L

Resposta

A concentração do ácido acético no vinagre é aproximadamente 0,663 mol L⁻¹ e a concentração mássica é 39,8 g L⁻¹.

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