GabaritoC — 5,00.
Gabarito: letra C — a conta chega a 5,00 mol/L — alternativa C.
A concentração em mol/L, também chamada de molaridade, diz quantos mols de soluto estão dissolvidos em cada litro de solução. Ela é a forma mais usada em química para relacionar a quantidade de matéria com o volume, e sua unidade é mol/L (ou M). Para chegar nela, precisamos saber quantos gramas de soluto existem em um litro de solução e depois converter essa massa em mols.
A molaridade é calculada por M = n/V, onde n é a quantidade de matéria do soluto em mols e V é o volume da solução em litros. Como n = m/MM (massa dividida pela massa molar), a fórmula pode ser reescrita como M = (m_soluto / MM) / V. Quando temos a porcentagem em massa (m/m) e a densidade, podemos encontrar a massa de soluto em 1 litro: a densidade em g/L multiplicada pelo título (em fração) dá os gramas de soluto por litro. A massa molar é a soma das massas atômicas dos elementos que compõem a substância.
Esta questão fornece o título em massa (17%) e a densidade (1,00 g/mL), pedindo a molaridade. O caminho é: converter a densidade para g/L, calcular a massa de H₂O₂ em 1 litro e dividir pela massa molar.
título em massa = 17% (m/m)
densidade da solução = 1,00 g/mL
massa molar do H₂O₂ = 34 g/mol (calculada: 2×1 + 2×16)
O que queremos: a concentração da solução em mol/L (molaridade)
A densidade está em g/mL, mas a molaridade usa litros. Precisamos saber quantos gramas de solução existem em 1 litro para depois calcular a massa de soluto nesse volume.
Por que esta fórmula: 1 L = 1000 mL, então basta multiplicar a densidade por 1000 para obter g/L.
De onde vem cada valor: = enunciado: 1,00 g/mL
Esquecer de multiplicar por 1000 e usar 1,00 g/L — isso daria uma molaridade 1000 vezes menor.
O título de 17% (m/m) significa que em cada 100 g de solução há 17 g de H₂O₂. Como já sabemos que 1 litro de solução pesa 1000 g, podemos descobrir quantos gramas de soluto existem nesse volume.
Por que esta fórmula: A massa de soluto é a fração do título multiplicada pela massa total da solução. O título em fração é 0,17 (17/100).
De onde vem cada valor: = enunciado: 17% = 0,17 · = passo 1: 1000 g (massa de 1 L de solução)
Usar 17 g diretamente, esquecendo que o título é sobre 100 g de solução, não sobre 1 L.
Para converter a massa de soluto em mols, precisamos saber quantos gramas correspondem a 1 mol de H₂O₂. Isso é a massa molar, calculada a partir das massas atômicas.
Por que esta fórmula: A massa molar é a soma das massas atômicas de todos os átomos da fórmula. O H₂O₂ tem 2 átomos de hidrogênio (massa atômica 1) e 2 de oxigênio (massa atômica 16).
De onde vem cada valor: = tabela periódica: 1 g/mol · = tabela periódica: 16 g/mol
Usar 17 g/mol (metade) — isso acontece se esquecer que há dois átomos de oxigênio.
Agora temos a massa de H₂O₂ em 1 litro (170 g) e a massa de 1 mol (34 g). Dividindo, obtemos quantos mols existem nesse litro, que é exatamente a molaridade.
Por que esta fórmula: A quantidade de matéria é n = m/MM. Como o volume é 1 L, o número de mols é numericamente igual à concentração em mol/L.
De onde vem cada valor: = passo 2: 170 g · = passo 3: 34 g/mol
Inverter a divisão (34/170) e obter 0,2 mol/L — lembre-se de que a massa molar divide a massa do soluto.
Resposta: 5,00 mol/L — alternativa C
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