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Exercícios Molalidade (W) Essa outra maneira de indicar a concentração de uma solução relaciona a quantidade de matéria do soluto (n 1 ) dissolvida em 1 kg do solvente. Assim, temos: W n m mol kg 1 2 5 Veja o exemplo de uma solução de ácido nítrico (HNO 3 ), cuja massa molar é 63 g/mol, e água (den- sidade 5 1,0 g/mL): Fração molar 1. (Fuern-RN) Uma solução preparada tomando-se 1 mol de glicose (C 6 H 12 O 6 ) e 99 mol de água (H 2 O) apresenta frações molares de soluto e solvente, respectivamente, iguais a: a) 0,18 e 0,82. b) 0,82 e 0,18. c) 0,90 e 0,10. d) 0,10 e 0,90. e) 0,01 e 0,99. 2. Uma solução aquosa de NaOH apresenta a fração em mol do soluto igual a 0,3. Determine o núme- ro de mol da água, sabendo-se que o número de mol do NaOH é 0,3 mol. X 3. (UFF-RJ) Uma solução contém 18,0 g de glicose (C 6 H 12 O 6 ), 24,0 g de ácido acético (C 2 H 4 O 2 ) e 81,0 g de água (H 2 O). Qual a fração molar de ácido acético na solução? (Massas molares: H 2 O 5 18 g ? mol21; C 6 H 12 O 6 5 180 g ? mol21; C 2 H 4 O 2 5 60 g ? mol21.) 4. A fração molar do KOH em uma solução aquosa é igual a 0,05. Se o número total de mol da solu- ção é igual a 10, determine a massa do KOH e de H 2 O presentes nessa solução. (Massas molares: KOH 5 56 g ? mol21; H 2 O 5 18 g ? mol21.) 5. (Uece) Determine a concentração em quantidade de matéria (molaridade) e a fração em quanti- dade de matéria (fração molar) do soluto em C o n c e it o g ra f/ A rq u iv o d a e d it o ra soluto 126 g de HNO 3 solução solvente 2,0 L de H 2 O Para determinarmos a molalidade da solução, devemos calcular inicialmente o número de mol do soluto (n 1 ): n m M 126 g 63 g mol 2 mol1 1 1 1 5 5 ? 5 2 E, a seguir, precisamos determinar a massa do sol- vente (m 2 ) em quilogramas (kg): x 5 2 000 g de água 5 2 kg de água 1 mL de água 2L 5 2 000 mL de água 1 g de água x Assim, essa solução é formada por 2 mol de so- luto dissolvidos em 2 kg de solvente; portanto, con- tém 1 mol do soluto para 1 kg do solvente. Sendo assim, a solução é considerada 1 molal. Na expres- são, temos: W n m 2 mol 2 kg 1 mol kg 1molal1 2 5 5 5 5 A molalidade é muito útil quando trabalhamos com soluções cuja temperatura pode variar, pois, para calculá-la, não utilizamos medidas de volume que variam com a temperatura. Concentrações expressas em molalidade, fração em mol, porcen- tagem em massa e título são independentes da temperatura. Um fato experimental que convém ser ressal- tado é que, nas soluções aquosas diluídas que con- têm quantidade igual ou inferior a 0,1 mol de solu- to por 1 litro de água, as concentrações expressas em mol/L (µ) e molalidade (W) são aproximada- mente iguais numericamente. Assim, uma solução aquosa 0,1 molal pode ser considerada 0,1 mol/L. Isso se deve ao fato de que 1 kg de água apresenta volume de 1,0 L. 68 UNIDADE 1 | DISSOLUÇÃO 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U1_Cap02_p027a069.indd 68 8/2/18 11:05 AM uma solução de hidróxido de sódio cujo título é 40% e cuja densidade é 1 800 g/L. Dado: massa molar do NaOH 5 40 g ? mol21. 6. Em uma solução aquosa de ureia (CO(NH 2 ) 2 ), a massa de ureia é igual a 1 3 da massa de água. Calcule a fração molar da ureia. (Dados: massa molar do CO(NH 2 ) 2 5 60 g/mol; H 2 O 5 18 g/mol.) 7. Calcule a fração em mol do NaOH em uma so- lução aquosa contendo 28% em massa de NaOH. (Dados: MA do Na 5 23; do O 5 16; do H 5 1.) 8. A fração em mol do LiOH em uma solução aquo- sa é igual a 0,2. Calcule a concentração em mol/L, sabendo que a densidade dessa solução é igual a 1,20 g/cm3. (Dados: MA do Li 5 7; do O 5 16; do H 5 1.) 9. A fração em mol do NaF em uma solução aquosa é igual a 0,15. Calcule a concentração em g/L, sabendo que a densidade da solução é igual a 1 250 g/L. (Dados: MA do Na 5 23; do F 5 19; do O 5 16; do H 5 1.) Molalidade 10. Uma solução aquosa 2 molal de NaNO 3 apresenta mol do soluto para cada kg de solven- te. Assim, se desejarmos preparar uma solução de igual molalidade utilizando 10 kg do solvente, ne- cessitaremos de mol de soluto. Identifique os valores que completam correta- mente as lacunas. 11. (PUC-MG) Uma solução aquosa 2 molal de H 3 PO 4 contém: a) 2 mol de H 3 PO 4 dissolvidos em 1 mol de água. b) 2 mol de H 3 PO 4 dissolvidos em 1000 g de água. c) 2 mol de H 3 PO 4 dissolvidos em água suficiente para 1 L de solução. d) 2 mol de H 3 PO 4 dissolvidos em 1 L de água. e) 2 mol de H 3 PO 4 dissolvidos em água para ori- ginar 1000 g de solução. 12. Calcule a molalidade (W) de uma solução aquosa obtida pela dissolução de 24,5 gramas de ácido X sulfúrico em 1000 gramas de água. (Massa molar do H 2 SO 4 5 98 g ? mol21.) 13. Uma solução 0,2 molal de glicose foi preparada utilizando-se 500 gramas de água. Qual a massa de glicose presente nessa solução? (Massa molar da glicose 5 180 g ? mol21.) 14. Determine a molalidade (W) e a concentração em mol/L de uma solução obtida pela dissolução de 3,65 gramas de gás clorídrico (HC,) em 1 000 gra- mas de água, originando 1,0 L de solução. (Mas- sa molar do HC, 5 36,5 g ? mol21.) 15. (PUC-MG) Quando 39,2 g de ácido sulfúrico são dissolvidos em 200 mL de água, obtém-se uma solução de volume igual a 220 mL. A molalida- de (W) e a molaridade (µ) dessa solução são iguais a: a) 0,5 molar e 0,5 molal. b) 1,0 molal e 2,0 molar. c) 1,0 molar e 2,0 molal. d) 2,0 molar e 1,8 molal. e) 2,0 molal e 1,8 molar. 16. Qual é a molalidade de uma solução aquosa com 60% em massa de MgSO 4 ? (Dados: MA do Mg 5 24; do S 5 32; do O 5 16.) 17. 254,0 g de I 2 dissolvidos em 1000 L de solvente forneceram 1054 L de solução. Foram feitas as seguintes afirmações sobre essa solução. I. A solução será 0,95 molar e 1,00 molal se o solvente for a água, admitindo o iodo solúvel na água. II. A solução será 0,95 molar e 1,25 molal se o solvente for o álcool etílico. III. A solução será 0,95 molar e 2 3 molal se o solvente for o clorofórmio. IV. A solução será 0,95 molar e 0,95 molal se o solvente tiver densidade igual a 1054 g/mL. Sabendo que as densidades do álcool etílico e do clorofórmio são iguais a 0,800 g/mL e 1,50 g/mL, respectivamente, quais das afirmações acima são corretas? Dado: I 5 127. X I, II e III. 69 Complemento CAPÍTULO 2 | ASPECTOS QUANTITATIVOS DAS SOLU‚ÍES 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U1_Cap02_p027a069.indd 69 8/2/18 11:05 AM A diluição no cotidiano Xarope de groselha e suco de frutas concentrado, por exemplo, não são con- sumidos na forma como são comercializados. Para serem ingeridos, devem sofrer acréscimo de água, de acordo com instruções contidas nas embalagens. 1 medida de suco de laranja concentrado 3 medidas de água suco de laranja em quantidade equivalente a 4 medidas 1 5 1. Considerando que o suco na lata é cha- mado de concentra- do, qual o nome do processo de acres- centar água ao suco? 2. Quais as mudanças que podem ser ob- servadas no aspecto do suco antes e de- pois da mistura com a água? 3. De forma geral, co- mo você definiria algo concentrado e algo diluído? Note que, nesses exemplos de diluição, o procedimento foi o mesmo, ou seja, adição de certa quantidade de água (solvente) à solução inicial, obtendo-se uma nova solução menos concentrada ou mais diluída. Independentemente de a diluição ser perceptível ou não, a quantidade do so- luto presente na solução inicial será a mesma após a diluição; contudo, a adição de mais solvente acarretará um aumento na massa da solução, bem como em seu volume. Geralmente, o volume final corresponde à soma do volume da solu- ção inicial com o volume do solvente adicionado. solvente solução mais concentrada solução mais diluída F o to s : R it a B a rr e to /F o to a re n a AUSÊNCIA DE PROPORÇÃO CORES FANTASIA Você sabe por que não faz bem ingerir líquidos quandonos alimentamos? Quando nos alimentamos, o suco gástrico entra em cena para auxiliar a digestão. Ao ingerirmos algum líquido, acabamos por diluir esse suco gástrico, fazendo com que o processo seja comprometido. : partícula de soluto A quantidade de soluto permanece constante nos processos de diluição. Il u s tr a ç õ e s : L u iz F e rn a n d o R u b io / A rq u iv o d a e d it o ra A diluição no cotidiano Xarope de groselha e suco de frutas concentrado, por exemplo, não são con- sumidos na forma como são comercializados. Para serem ingeridos, devem sofrer acréscimo de água, de acordo com instruções contidas nas embalagens. F o to s : R it a B a rr e to /F o to a re n a 70 C A P Í T U L O 3 UNIDADE 1 | DISSOLUÇÃO Diluição de soluções 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U1_Cap03_p070a078.indd 70 8/2/18 11:06 AM