A densidade de uma solução 5 mol / L de ácido sulfúrico é 1,12 g / mL. Calcule sua molalidade.

Passo 1

Primeiramente, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma solução de ácido sulfúrico ( H2SO4) com concentração de 5 , mol/L e densidade de 1,12 , g/mL. O objetivo é calcular a molalidade dessa solução.
Conteúdo da matéria: Estamos lidando com conceitos de concentração de soluções, especificamente molaridade ( Cm) e molalidade ( m).
O que vamos precisar:
  • Conhecer a diferença entre molaridade e molalidade.
  • Usar a densidade da solução para relacionar massa e volume.
  • Calcular a massa do solvente (água) na solução.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar as definições:
  • Molaridade ( Cm): É a quantidade de mols de soluto por litro de solução.
Cm = mols de solutovolume da solução em litrosçã
  • Molalidade ( m): É a quantidade de mols de soluto por quilograma de solvente.
m = mols de solutomassa do solvente em kg

Passo 3

Sabemos que a molaridade ( Cm) da solução é 5 , mol/L. Isso significa que em cada litro de solução, temos 5 mols de H2SO4.

Passo 4

Vamos usar a densidade para encontrar a massa de 1 litro de solução:
Densidade = massavolume
Massa da solução = Densidade times Volume = 1,12 , g/mL times 1000 , mL = 1120 , gçã

Passo 5

Agora, precisamos encontrar a massa do ácido sulfúrico na solução. Primeiro, a massa molar do H2SO4:
H2SO4: , 2(1) + 32 + 4(16) = 98 , g/mol
Então, a massa de 5 mols:
5 , mol times 98 , g/mol = 490 , g

Passo 6

A massa do solvente (água) é a massa total da solução menos a massa do soluto:
Massa do solvente = 1120 , g - 490 , g = 630 , g
Convertendo para quilogramas:
630 , g = 0,630 , kg

Passo 7

Agora, podemos calcular a molalidade ( m):
m = 5 , mol0,630 , kg approx 7,94 , mol/kg

Resposta

A molalidade da solução de ácido sulfúrico é aproximadamente 7,94 , mol/kg.

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