FPP Verão Medicina 2019
O ácido nítrico (HNO3) é um ácido forte que possui inúmeras aplicações. Os usos mais comuns das soluções de ácido nítrico estão relacionados a produção de compostos orgânicos nitrogenados, pólvora e produtos agrícolas. Geralmente vendido como solução 70% em massa de ácido nítrico, é comum que a concentração para atuar como defensivo agrícola esteja na faixa de 0,5%, dessa forma os agrônomos sugerem diluições das bombas compradas concentradas. Assinale a alternativa que indica a concentração molar da solução 0,5% em massa de ácido nítrico e o volume de água necessário para a preparação de 1,0 L de solução 0,5% a partir da solução concentrada 70%.
Harris, D. C. Análise Química Quantitativa, Editora LTC, 5a edição, 2001. Skoog, D. A, West, D. M., Holler, F. J., Crouch, S. R. Fundamentos de Química Analítica, Editora Thomson, tradução da 8ª edição, 2006.
Considere densidade da solução 0,5% igual a 1,0 g/mL.
0,0079 mol/L e cerca de 7,0 mL de água.
0,05 mol/L e cerca de 993 mL de água.
0,079 mol/L e cerca de 993 mL de água.
0,0079 mol/L e cerca de 993 mL de água.
0,079 mol/L e cerca de 7,0 mL de água.
Resolução
1. Massa de HNO3 na solução desejada (0,5 % m/m)
- 0,5 % m/m ⇒ 0,5 g de soluto em 100 g de solução.
- A densidade fornecida é 1,0 g · mL-1, logo 1,0 L (1000 mL) de solução possui 1000 g.
- Massa de ácido necessária: \[ \text{m}_{\text{HNO}_3}=0{,}5\;\%\times1000\,\text{g}=5\,\text{g} \]
2. Concentração molar (M)
- Massa molar do HNO3: 1 + 14 + 3(16) = 63 g · mol-1.
- Número de mols: \[ n=\frac{5\,\text{g}}{63\,\text{g·mol}^{-1}}\approx0{,}079\,\text{mol} \]
- Como o volume é 1,0 L, a molaridade é \[ M=\frac{n}{V}=0{,}079\;\text{mol·L}^{-1} \]
3. Quantidade da solução concentrada (70 % m/m)
- Cada 100 g da solução concentrada contém 70 g de ácido.
- Massa da solução 70 % necessária para fornecer 5 g de ácido: \[ m_{70\%}=\frac{5\,\text{g}}{0{,}70}\approx7{,}14\,\text{g} \]
4. Volume de água a ser adicionado
- Massa final almejada: 1000 g.
- Massa de água (adicionada + presente na solução 70 %) necessária: \[ m_{\text{H}_2\text{O}} = 1000\,\text{g} - 7{,}14\,\text{g}=992{,}86\,\text{g} \]
- Densidade da água ≈1 g · mL-1 ⇒ volume ≈993 mL.
Resposta – 0,079 mol · L-1 e cerca de 993 mL de água (alternativa C).
Dicas
Erros Comuns
- % m/m: massa de soluto por 100 g de solução.
- Molaridade (M): mol de soluto por litro de solução.
- Diluição m/m: a massa de soluto permanece a mesma; altera-se apenas a proporção soluto/solvente.
- Densidade: permite converter volume em massa quando a solução não é água pura.
