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 % (
) expressa em ácido acético e densidade igual a
? Calcule também a concentração mássica (
).
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:
Agora, como 4% desses 995 g são de ácido acético:
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)
Agora, usando a massa de ácido acético que já achamos:
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.