Temos as seguintes soluções concentradas:
Solução | Densidade (
|
|
---|---|---|
Hidróxido de sódio | 1,43 | 40,0 |
Ácido sulfúrico | 1,70 | 78,0 |
As concentrações molares das soluções hidróxido de sódio e ácido sulfúrico são, respectivamente, iguais a:
Passo 1
Então, a gente tem duas soluções concentradas: uma de hidróxido de sódio (NaOH) e outra de ácido sulfúrico (H₂SO₄). A tabela nos dá a densidade de cada solução em g/ml e a porcentagem em massa de cada soluto. Nosso objetivo aqui é descobrir a concentração molar (molaridade) dessas soluções. Para isso, vamos precisar usar fórmulas de concentração molar e entender como a densidade e a porcentagem em massa se relacionam com a molaridade.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a concentração molar (M) é definida como o número de mols de soluto por litro de solução. A fórmula é:
Onde:
- $ n $ é o número de mols do soluto
- $ V $ é o volume da solução em litros
Passo 3
Para encontrar $ n $, precisamos primeiro achar a massa do soluto na solução. Sabemos a porcentagem em massa, que é a massa do soluto por 100 g de solução. Vamos assumir 100 g de solução para facilitar os cálculos.
Passo 4
Vamos começar com a solução de hidróxido de sódio (NaOH).
- Porcentagem em massa de NaOH: 40,0%
- Massa de NaOH em 100 g de solução: $ 40,0 , g $
Passo 5
Agora, vamos calcular o número de mols de NaOH usando a sua massa molar. A massa molar de NaOH é aproximadamente 40 g/mol.
Passo 6
Em seguida, precisamos encontrar o volume da solução. Sabemos a densidade da solução de NaOH é 1,43 g/ml. A densidade ($ \rho
m
V $) pela fórmula:
Rearranjando para encontrar $ V $:
Convertendo para litros:
Passo 7
Agora, podemos calcular a molaridade da solução de NaOH:
Passo 8
Vamos repetir o mesmo processo para a solução de ácido sulfúrico (H₂SO₄).
- Porcentagem em massa de H₂SO₄: 78,0%
- Massa de H₂SO₄ em 100 g de solução: $ 78,0 , g $
Passo 9
Calculando o número de mols de H₂SO₄. A massa molar de H₂SO₄ é aproximadamente 98 g/mol.
Passo 10
Encontrando o volume da solução de H₂SO₄ usando a densidade de 1,70 g/ml:
Convertendo para litros:
Passo 11
Finalmente, calculamos a molaridade da solução de H₂SO₄:
Resposta
As concentrações molares das soluções são aproximadamente 14,29 M para o hidróxido de sódio e 13,53 M para o ácido sulfúrico.