(Vunesp) Alguns produtos de limpeza doméstica consistem basicamente de solução aquosa de amônia. Para reagir completamente com amônia presente em 5,00 mL de amostra de determinado produto de limpeza, foram necessários
de ácido clorídrico 1,00 M. A reação que ocorre é: (Dadas as massas atômicas:
)
a) Calcule a concentração molar de amônia na amostra.
b) Supondo a densidade da solução de amônia igual a
, calcule a porcentagem em massa de amônia presente na amostra.
b) Supondo a densidade da solução de amônia igual a
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um produto de limpeza que contém amônia (
) e queremos descobrir duas coisas: a concentração molar da amônia na amostra e a porcentagem em massa dessa amônia. Para isso, vamos usar conceitos de química como molaridade, estequiometria e cálculo de massa. Vamos precisar das informações dadas: volume da amostra de amônia, volume e concentração do ácido clorídrico (
) usado na reação, e as massas atômicas de nitrogênio (
) e hidrogênio (
).
Passo 2
Primeiro, vamos focar na parte a) do exercício: calcular a concentração molar de amônia na amostra. Sabemos que 31,20 mL de
1,00 M foram necessários para reagir completamente com a amônia presente nos 5,00 mL da amostra. A reação é:
Isso significa que a proporção entre
e
é de 1:1.
Passo 3
Vamos calcular a quantidade de mols de
utilizados. A fórmula para molaridade (
) é:
Rearranjando, temos:
Convertendo 31,20 mL para litros:
Então:
Passo 4
Como a proporção entre
e
é 1:1, a quantidade de mols de
na amostra também é 0,03120 mol.
Passo 5
Agora, vamos calcular a concentração molar da amônia (
) na amostra de 5,00 mL. Usando a fórmula da molaridade:
Convertendo 5,00 mL para litros:
Então:
Passo 6
Agora, vamos para a parte b): calcular a porcentagem em massa de amônia na amostra. Sabemos que a densidade da solução de amônia é
. Primeiro, vamos determinar a massa total da amostra.
Passo 7
Vamos calcular a massa de amônia presente nos 0,03120 mols. Primeiro, precisamos da massa molar da
:
Então:
Passo 8
Por fim, calculamos a porcentagem em massa de amônia na amostra:
Substituindo os valores:
Resposta
a) A concentração molar de amônia na amostra é
.
b) A porcentagem em massa de amônia presente na amostra é
.