Físico-Química

Mensagem não lidapor **Joseph** » 24 Jun 2014, 23:16 · Mensagem não lida por **Joseph** » 24 Jun 2014, 23:16

Um importante objetivo da análise química é a determinação da concentração de soluções em água. A concentração é geralmente expressa como fração molar (razão entre o número de mols do soluto e o número de mols total da solução), molalidade (razão entre o número de mols do soluto e a massa do solvente em kg) e molaridade (razão entre o número de mols do soluto e o volume da solução em L ou $dm^{3}$ ). Sobre as medidas de concentração em água a 25 °C e considerando a densidade da água igual a 1,00 g $1,00gcm^{-3$ , analise as proposições abaixo.
0-0) 10 mL de solução NaCl(aq) 0,10 mol $0,10molkg^{-1}$ podem ser preparados dissolvendo 0,010 mol de NaCl(s) (massa molar 58,5 g $mol^{-1}$ ) em 10 g de água.
1-1) A molaridade e a molalidade são numericamente iguais para soluções infinitamente diluídas em água.
2-2) 10 mL de solução NaCl(aq) 0,10 $molL^{-1}$ contém $1, 0.10^{-3}$ mol de íons.
3-3) A fração molar é utilizada nas expressões físico-químicas porque é adimensional e independente da temperatura.
4-4) A molaridade é muito utilizada em análises quantitativas, por ser independente da temperatura.

Resposta

Gabarito: FVFVF mostre como são feitas as conversões e como chegar ao resultado.

30 Jun 2014, 08:56

0-0) Temos que a molalidade $(W)$ é dada por:
$W=\frac{n_1}{m_2}$ , onde
$n_1$ é o número de mols do soluto $0,01 \ mol$
$m_2$ é a massa dosolvente em quilogramas $10 \ g = 10 \times 10^{-3} \ kg$ .
$W=\frac{0,010}{10 \times 10^{-3}}=1 \ molal$

1-1) A molaridade $(M)$ é dada por:
$M=\frac{n_1}{V}$ , onde
$n_1$ é o número de mols do soluto
$V$ em litros da solução

Para soluções infinitamente diluídas, podemos considerar que todo o volume da solução é devido ao solvente (água). Como a densidade da água é $1 \ g/cm^3$ , temos que sua massa e volume são numericamente iguais, e, com isso, $W=M$

3-3) Como acima $M=\frac{n_1}{V}$ :
$0,10=\frac{n_1}{10 \times 10^{-3}}\Longleftrightarrow n_1=10^{-3}\ mol$ de $NaC\ell$ .

Agora,em solução aquosa, o $NaC\ell$ se dissocia:
$NaC\ell_{(s)} \rightarrow Na^{+}_{(aq)}+C\ell^{-}_{(aq)}$

Então para cada mol de $NaC\ell$ há a formação de 2 mols de íons, portanto para $10^{-3}$ mol de $NaC\ell$ há formação de $2 \times 10^{-3}$ mol de íons.

4-4) Como visto acima, a molaridade depende do volume da solução, e o volume é função da temperatura, ou seja, o volume varia com a temperatura. A molaridade é usada em análises quantitativas, mas depende da temperatura (ou seja para ambiente com variações amplas de temperatura, a molaridade muda). Para trabalhos que necessitam de alto grau de precisão, utiliza-se a molalidade, pois esta depende apenas de massas que são invariáveis com a temperatura.

Espero ter ajudado!

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