Qual o título (fração ponderal) e concentração em g/L de uma solução
de sulfato férrico? Densidade da solução:
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente encontrar duas coisas sobre uma solução de sulfato férrico: a fração ponderal (que é basicamente a porcentagem em massa do soluto na solução) e a concentração em g/L. A gente vai precisar saber sobre molalidade, massa molar, densidade e como relacionar tudo isso. Vamos usar um pouco de matemática e algumas fórmulas químicas para resolver.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é molalidade. A molalidade (
) é definida como a quantidade de mols de soluto por quilograma de solvente. Aqui, a molalidade é
.
Passo 3
Agora, vamos calcular a massa do soluto (sulfato férrico) na solução. Para isso, precisamos da massa molar do sulfato férrico (
).
Então, a massa do soluto é:
Passo 4
Em seguida, identificamos a massa do solvente, que geralmente é água. Como a molalidade é por quilograma de solvente:
Passo 5
Vamos calcular a massa total da solução somando a massa do soluto e a massa do solvente:
Passo 6
Agora, vamos encontrar a fração ponderal (
), que é a razão entre a massa do soluto e a massa total da solução, multiplicada por 100 para obter a porcentagem:
Passo 7
Por último, vamos calcular a concentração em g/L. Sabemos a densidade da solução (
), então podemos encontrar o volume da solução e então a concentração.
Primeiro, a massa total da solução é
, então o volume é:
Agora, a concentração em g/L é:
Resposta
A fração ponderal da solução de sulfato férrico é de aproximadamente 3,85% e a concentração é de cerca de 38,8 g/L.