O vinagre comercial tem uma concentração em ácido acético igual a 4 % m / v. Foi medido 25,00 mL deste vinagre e colocado em um balão volumétrico de 100,00 mL, o qual foi completado com água até a marca dos 100,00 mL. Qual é a molaridade e a molalidade do ácido acético na solução preparada? (Dado: Massa molar do CH3 CO2 H: 60,05 g mol^-1, densidade da solução preparada: 1,02 g mL ^-1.)

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um exercício de química onde o vinagre comercial tem uma concentração de 4% m/v de ácido acético. Pegamos 25 mL desse vinagre e diluímos em um balão de 100 mL com água. Nosso objetivo é encontrar a molaridade e a molalidade da solução final. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos como porcentagem m/v, diluição de soluções, e as definições de molaridade e molalidade.

Passo 2

Primeiro, vamos descobrir quanto de ácido acético temos nos 25 mL de vinagre. A concentração é de 4% m/v, o que significa 4 gramas de ácido acético para cada 100 mL de solução. Então, para 25 mL:
Massa de CH3CO2H = ( 4 , g100 , mL ) times 25 , mL = 1 , g

Passo 3

Agora, vamos calcular quantos mols de ácido acético temos em 1 grama. Usamos a massa molar fornecida, que é 60,05 g/mol.
Número de mols = MassaMassa molar = 1 , g60,05 , g/mol approx 0,01665 , mol ú

Passo 4

Com os mols calculados, vamos encontrar a molaridade da solução final. Molaridade (M) é definida como o número de mols de soluto por litro de solução.
Molaridade = 0,01665 , mol0,100 , L = 0,1665 , M

Passo 5

Agora, vamos calcular a molalidade. Molalidade (m) é o número de mols de soluto por quilograma de solvente. Primeiro, precisamos saber a massa total da solução:
Massa total = 100,00 , mL times 1,02 , g/mL = 102,00 , g
Dessa massa, subtraímos a massa de ácido acético para encontrar a massa de água (solvente):
Massa de água = 102,00 , g - 1,00 , g = 101,00 , g = 0,101 , kg á
Agora, calculamos a molalidade:
Molalidade = 0,01665 , mol0,101 , kg approx 0,1648 , mol/kg

Resposta

A solução preparada tem uma molaridade de aproximadamente 0,1665 M e uma molalidade de aproximadamente 0,1648 mol/kg.

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