Quantos mililitros de ácido clorídrico concentrado são necessários para preparar 250 mL de uma solução 0,1 mol L^-1 desse ácido? A densidade do ácido clorídrico e sua concentração % m / m são 1,19 g mL^-1 e 36,5 %.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse problema juntos! A gente precisa descobrir quantos mililitros de ácido clorídrico concentrado (HCl) são necessários para fazer 250 mL de uma solução com concentração de . Para isso, vamos usar conceitos de molaridade, densidade e concentração em porcentagem em massa. Vamos precisar, então, relacionar essas informações para chegar na resposta final.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos mols de HCl a gente precisa na nossa solução final. A molaridade ( C = nV ) é definida por:
n = C times V
Onde:
  • n = 0,1 , mol/L times 0,250 , L = 0,025 , mol é a concentração em mol/L,
  • é a quantidade de mols,
  • é o volume em litros.
Rearranjando a fórmula para encontrar :
Substituindo os valores que temos:
Então, precisamos de 0,025 mol de HCl.

Passo 3

Agora, vamos descobrir qual a massa de HCl concentrado que contém esses 0,025 mols. Primeiro, precisamos saber a massa molar do HCl. Sabemos que:
Massa molar do HCl = 1 , g/mol (H) + 35,5 , g/mol (Cl) = 36,5 , g/mol
Então, a massa de HCl necessária é:
Massa = n times massa molar = 0,025 , mol times 36,5 , g/mol = 0,9125 , g
Sabemos também que a concentração percentual em massa do HCl concentrado é de 36,5%. Isso significa que 36,5% da massa da solução é HCl puro. Então, podemos usar a seguinte relação:
% m/m = massa do solutomassa da solução times 100 çã
Queremos encontrar a massa da solução ( 0,365 = 0,9125msolução çã) que contém 0,9125 g de HCl:
msolução = 0,91250,365 approx 2,5 , g çã
Resolvendo para çã:
çã
Então, precisamos de 2,5 g da solução concentrada de HCl.

Passo 4

Por fim, vamos converter essa massa de solução concentrada em volume usando a densidade. A densidade ( rho = massavolume Rightarrow volume = massarho ) é dada por:
Volume = 2,5 , g1,19 , g/mL approx 2,10 , mL
Sabemos que a densidade do HCl concentrado é de . Então:

Resposta

São necessários aproximadamente 2,10 mL de ácido clorídrico concentrado para preparar 250 mL de uma solução .

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