Descreva a preparação de 100 mL de HCl 6,0 mol L^-1, a partir de uma solução concentrada, com densidade de 1,18 g / mL e 37 %(m / m) em HCl .

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de Química juntos! A gente precisa preparar 100 mL de uma solução de ácido clorídrico ( HCl) com concentração de 6,0 , mol , L^-1. Para isso, vamos usar uma solução concentrada de HCl que tem densidade de 1,18 , g/mL e é 37% em massa de HCl. Vai precisar entender um pouquinho sobre diluição de soluções e como relacionar massa, volume e concentração.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos mols de HCl precisamos na nossa solução final. Sabemos que concentração ( C) é dada por:
C = nV
Onde:
  • C é a concentração em mol/L,
  • n é a quantidade de mols,
  • V é o volume em litros.
Queremos C = 6,0 , mol/L e V = 0,100 , L (porque 100 mL = 0,100 L). Então:
n = C times V = 6,0 , mol/L times 0,100 , L = 0,600 , mol

Passo 3

Agora, precisamos descobrir quantos gramas de HCl correspondem a esses 0,600 mols. A massa molar do HCl é aproximadamente 36,46 , g/mol. Então:
m = n times M = 0,600 , mol times 36,46 , g/mol = 21,876 , g
Vamos arredondar para duas casas decimais: 21,88 , g de HCl.

Passo 4

Agora, precisamos saber quanto da solução concentrada contém esses 21,88 g de HCl. Sabendo que a solução concentrada é 37% em massa, significa que em 100 g dessa solução, temos 37 g de HCl. Assim, podemos usar uma regra de três:
37 , g , HCl100 , g , solução = 21,88 , g , HClx , g , solução çãçã
Resolvendo para x:
x = 21,88 , g times 100 , g37 , g approx 59,08 , g
Então, precisamos de aproximadamente 59,08 , g da solução concentrada.

Passo 5

Agora, vamos converter essa massa de solução concentrada para volume, usando a densidade fornecida. Sabemos que densidade ( rho) é:
rho = mV
Rearranjando para encontrar o volume:
V = mrho = 59,08 , g1,18 , g/mL approx 50,07 , mL
Então, precisamos de aproximadamente 50,07 , mL da solução concentrada.

Passo 6

Agora que sabemos que vamos precisar de aproximadamente 50,07 , mL da solução concentrada, vamos preparar a solução final de 100 mL. Para isso, vamos usar a fórmula da diluição:
C1 V1 = C2 V2
Onde:
  • C1 é a concentração da solução concentrada,
  • V1 é o volume da solução concentrada a ser usado,
  • C2 é a concentração da solução final,
  • V2 é o volume final da solução.
Já calculamos V1 approx 50,07 , mL, C2 = 6,0 , mol/L e V2 = 100 , mL. Podemos ajustar os volumes se necessário, mas como já temos o volume concentrado, seguimos para a mistura.

Passo 7

Finalmente, para preparar a solução:
  1. Meça aproximadamente 50,07 , mL da solução concentrada de HCl usando um cilindro medidor.
  2. Transfira esse volume para um balão volumétrico de 100 mL.
  3. Adicione água destilada cuidadosamente até atingir o volume de 100 mL.
  4. Misture bem a solução para garantir que esteja homogênea.

Resposta

Para preparar 100 mL de HCl 6,0 mol , L^-1, você deve diluir aproximadamente 50,07 , mL da solução concentrada de HCl (com densidade de 1,18 , g/mL e 37% em massa) adicionando água destilada até completar o volume final de 100 mL.

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