O latão é uma liga de substituição que consiste em uma solução de cobre e zinco. Um exemplo particular do bronze vermelho com 80,0% de Cu e 20,0% de Zn em massa tem densidade de
. (a) Qual é a molalidade do Zn na solução sólida? (b) qual é a concentração em quantidade de matéria do Zn na solução?
Passo 1
Neste exercício, estamos lidando com uma liga de substituição chamada bronze vermelho, que é composta por 80,0% de cobre (Cu) e 20,0% de zinco (Zn) em massa. Além disso, sabemos que a densidade dessa liga é de
. Precisamos calcular duas coisas:
a) A molalidade do Zn na solução sólida.
b) A concentração em quantidade de matéria do Zn na solução.
Vamos usar conceitos de química como massa molar, molalidade e concentração molar para resolver essas partes.
a) A molalidade do Zn na solução sólida.
b) A concentração em quantidade de matéria do Zn na solução.
Vamos usar conceitos de química como massa molar, molalidade e concentração molar para resolver essas partes.
Passo 2
Primeiro, vamos determinar a massa molar de Cu e Zn. A massa molar do cobre (Cu) é aproximadamente
e a do zinco (Zn) é aproximadamente
.
Passo 3
Vamos considerar uma quantidade de 100 g de bronze vermelho para facilitar os cálculos. Assim, temos:
- Massa de Cu:
- Massa de Zn:
Passo 4
Agora, vamos calcular a quantidade de matéria (em mol) de cada elemento:
- Mols de Cu:
- Mols de Zn:
Passo 5
Para calcular a molalidade, que é a quantidade de soluto por quilograma de solvente, precisamos identificar o solvente. Nesse caso, consideramos o Cu como solvente:
- Massa de solvente (Cu):
- Molalidade do Zn:
Passo 6
Para a concentração em quantidade de matéria (molaridade), precisamos saber o volume da solução. Sabemos que a densidade (
) é massa/volume. A massa total é 100 g = 0,1 kg.
- Volume da solução:
Passo 7
Agora, calculamos a molaridade do Zn:
- Molaridade do Zn:
Resposta
a) A molalidade do Zn na solução sólida é aproximadamente
.
b) A concentração em quantidade de matéria do Zn na solução é aproximadamente .
b) A concentração em quantidade de matéria do Zn na solução é aproximadamente