Um Laboratorista Precisa Preparar Uma Solução 0,5 Mol/L De Na2SO4, Aproveitando 200 ML De Solução 0,8 Mol/L Do Mesmo Sal. O Que Ele Deve Fazer Com A Solução 0,8 Mol/L É:A) Adicionar 320mL De Água.B) Evaporar 120mL De Água.C) Adicionar 120mL De Água.D)
Preparação de Soluções Químicas: Um Exemplo de Concentração de Sódio Sulfato
A preparação de soluções químicas é uma tarefa comum em laboratórios e indústria. É fundamental entender as propriedades das soluções químicas, como concentração, para realizar experimentos e reações químicas de forma segura e eficaz. Neste artigo, vamos discutir a preparação de uma solução 0,5 mol/L de Na2SO4, aproveitando 200 mL de solução 0,8 mol/L do mesmo sal.
A concentração de uma solução química é medida em moles por litro (mol/L). A concentração de uma solução é determinada pela quantidade de substância dissolvida em uma determinada quantidade de solvente. Neste caso, estamos trabalhando com uma solução de Na2SO4, que é um sal que se dissocia em íons Na+ e SO42-.
Cálculo da Concentração
Para calcular a concentração da solução final, precisamos saber a quantidade de substância dissolvida e a quantidade de solvente. A solução inicial tem uma concentração de 0,8 mol/L e um volume de 200 mL. A solução final deve ter uma concentração de 0,5 mol/L.
Equação de Conservação de Materia
A equação de conservação de materia é uma ferramenta importante para calcular a concentração de uma solução. A equação é:
n1V1 = n2V2
onde n1 e n2 são as quantidades de substância dissolvida nas soluções iniciais e finais, respectivamente, e V1 e V2 são os volumes das soluções iniciais e finais, respectivamente.
Cálculo da Quantidade de Substância Dissolvida
A quantidade de substância dissolvida na solução inicial pode ser calculada como:
n1 = C1V1
onde C1 é a concentração da solução inicial e V1 é o volume da solução inicial.
Cálculo da Concentração da Solução Final
A concentração da solução final pode ser calculada como:
C2 = (n1V2) / (V1 + V2)
onde C2 é a concentração da solução final, n1 é a quantidade de substância dissolvida na solução inicial, V2 é o volume da solução final e V1 é o volume da solução inicial.
Resolução do Problema
Agora, vamos resolver o problema. A solução inicial tem uma concentração de 0,8 mol/L e um volume de 200 mL. A solução final deve ter uma concentração de 0,5 mol/L.
Passo 1: Cálculo da Quantidade de Substância Dissolvida
A quantidade de substância dissolvida na solução inicial pode ser calculada como:
n1 = C1V1 = 0,8 mol/L x 0,2 L = 0,16 mol
Passo 2: Cálculo da Concentração da Solução Final
A concentração da solução final pode ser calculada como:
C2 = (n1V2) / (V1 + V2) = (0,16 mol x V2) / (0,2 L + V2)
Passo 3: Resolução da Equação
Agora, vamos resolver a equação para V2:
(0,16 mol x V2) / (0,2 L + V2) = 0,5 mol/L
Multiplicando ambos os lados da equação por (0,2 L + V2), obtemos:
0,16 mol x V2 = 0,5 mol/L x (0,2 L + V2)
Expansão da equação:
0,16 mol x V2 = 0,1 mol/L + 0,5 mol/L x V2
Subtraindo 0,5 mol/L x V2 de ambos os lados da equação:
-0,34 mol/L x V2 = -0,1 mol/L
Dividindo ambos os lados da equação por -0,34 mol/L:
V2 = 0,1 mol/L / 0,34 mol/L
V2 = 0,294 L
Passo 4: Cálculo do Volume da Solução Final
Agora, vamos calcular o volume da solução final:
V2 = 0,294 L
Passo 5: Cálculo da Quantidade de Água a Adicionar
Agora, vamos calcular a quantidade de água a adicionar à solução inicial:
V2 - V1 = 0,294 L - 0,2 L = 0,094 L
Conclusão
Agora, podemos concluir que a solução inicial deve ser diluída com 94 mL de água para obter uma solução final com uma concentração de 0,5 mol/L.
Resposta Final
A resposta final é:
C) adicionar 120mL de água.
Observações Finais
Q: O que é concentração de uma solução química?
A: A concentração de uma solução química é medida em moles por litro (mol/L) e representa a quantidade de substância dissolvida em uma determinada quantidade de solvente.
Q: Como calcular a concentração de uma solução química?
A: A concentração de uma solução química pode ser calculada usando a equação de conservação de materia: n1V1 = n2V2, onde n1 e n2 são as quantidades de substância dissolvida nas soluções iniciais e finais, respectivamente, e V1 e V2 são os volumes das soluções iniciais e finais, respectivamente.
Q: O que é a equação de conservação de materia?
A: A equação de conservação de materia é uma ferramenta importante para calcular a concentração de uma solução química. Ela é representada pela equação: n1V1 = n2V2, onde n1 e n2 são as quantidades de substância dissolvida nas soluções iniciais e finais, respectivamente, e V1 e V2 são os volumes das soluções iniciais e finais, respectivamente.
Q: Como calcular a quantidade de substância dissolvida em uma solução química?
A: A quantidade de substância dissolvida em uma solução química pode ser calculada usando a fórmula: n = C x V, onde n é a quantidade de substância dissolvida, C é a concentração da solução e V é o volume da solução.
Q: O que é a concentração de uma solução química em relação ao volume?
A: A concentração de uma solução química em relação ao volume é medida em moles por litro (mol/L) e representa a quantidade de substância dissolvida em uma determinada quantidade de solvente.
Q: Como calcular a concentração de uma solução química em relação ao volume?
A: A concentração de uma solução química em relação ao volume pode ser calculada usando a fórmula: C = n / V, onde C é a concentração da solução, n é a quantidade de substância dissolvida e V é o volume da solução.
Q: O que é a diluição de uma solução química?
A: A diluição de uma solução química é o processo de adicionar água a uma solução química para reduzir a concentração da solução.
Q: Como calcular a quantidade de água a adicionar para diluir uma solução química?
A: A quantidade de água a adicionar para diluir uma solução química pode ser calculada usando a fórmula: V2 = (n1 x V1) / (C2 x V2), onde V2 é o volume da solução diluída, n1 é a quantidade de substância dissolvida na solução inicial, V1 é o volume da solução inicial, C2 é a concentração da solução diluída e V2 é o volume da solução diluída.
Q: O que é a concentração de uma solução química em relação ao peso?
A: A concentração de uma solução química em relação ao peso é medida em gramas por litro (g/L) e representa a quantidade de substância dissolvida em uma determinada quantidade de solvente.
Q: Como calcular a concentração de uma solução química em relação ao peso?
A: A concentração de uma solução química em relação ao peso pode ser calculada usando a fórmula: C = (m x 1000) / V, onde C é a concentração da solução, m é o peso da substância dissolvida e V é o volume da solução.
Q: O que é a densidade de uma solução química?
A: A densidade de uma solução química é a relação entre o peso e o volume da solução.
Q: Como calcular a densidade de uma solução química?
A: A densidade de uma solução química pode ser calculada usando a fórmula: d = m / V, onde d é a densidade da solução, m é o peso da solução e V é o volume da solução.
Q: O que é a solubilidade de uma substância?
A: A solubilidade de uma substância é a quantidade de substância que pode ser dissolvida em uma determinada quantidade de solvente.
Q: Como calcular a solubilidade de uma substância?
A: A solubilidade de uma substância pode ser calculada usando a fórmula: S = (m x 1000) / V, onde S é a solubilidade da substância, m é o peso da substância e V é o volume do solvente.
Q: O que é a reação química?
A: A reação química é um processo em que substâncias químicas se combinam ou se separam para formar novas substâncias químicas.
Q: Como calcular a quantidade de substância necessária para uma reação química?
A: A quantidade de substância necessária para uma reação química pode ser calculada usando a fórmula: n = (m x 1000) / (M x F), onde n é a quantidade de substância necessária, m é o peso da substância, M é a massa molar da substância e F é a fator de reação.
Q: O que é a fator de reação?
A: A fator de reação é a relação entre a quantidade de substância reagente e a quantidade de substância produto.
Q: Como calcular a fator de reação?
A: A fator de reação pode ser calculada usando a fórmula: F = (n x M) / (m x 1000), onde F é a fator de reação, n é a quantidade de substância reagente, M é a massa molar da substância reagente e m é o peso da substância reagente.