A densidade de uma solução
de ácido sulfúrico é
. Calcule sua concentração molal.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para calcular a concentração molal de uma solução de ácido sulfúrico (
). A gente já sabe a molaridade da solução, que é
, e a densidade, que é
. Para resolver isso, vamos precisar entender a diferença entre molaridade e molalidade, além de usar algumas fórmulas básicas de química.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que é molaridade e molalidade:
-
Molaridade (M): É a quantidade de mols de soluto por litro de solução. No caso,
significa que há 2,50 mols de em cada litro de solução. -
Molalidade (m): É a quantidade de mols de soluto por quilograma de solvente. Sabemos que queremos encontrar essa concentração.
Para transformar molaridade em molalidade, precisamos saber a massa do solvente na solução.
Passo 3
Vamos calcular a massa total da solução. Sabemos que a densidade (
) é massa por volume:
Temos
e consideramos 1 litro de solução (que é igual a 1000 mL):
Passo 4
Agora, vamos encontrar a massa do soluto, que é o ácido sulfúrico (
). Primeiro, precisamos saber a massa molar do
:
Com a molaridade de
, a massa do soluto em 1 litro de solução é:
Passo 5
Agora, vamos encontrar a massa do solvente, que é a água na solução. A massa do solvente é a massa total da solução menos a massa do soluto:
Convertendo para quilogramas:
Passo 6
Finalmente, podemos calcular a concentração molal usando a fórmula:
Resposta
A concentração molal da solução de ácido sulfúrico é aproximadamente
.
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