Question

12- Adicionando 5000 mg de açúcar em 250 mL de água, determine: a) concentração comum (em g/L). b) concentração em quantidade de matéria (em mol/L) (Dado: (C12H22011) = 342 g/mol.)​

Answer 1

5000 mg de açúcar em 250 mL tem uma concentração de 20 g/L ou  0,058 mol/L

FUNDAMENTOS TEÓRICOS

CONCENTRAÇÃO

A concentração de uma solução, sistema homogêneo, expressa a quantidade de soluto, substância que foi solubilizada pela outra substância, denominada de solvente em um determinado volume ou massa de solução (soluto + solvente)

Existem diferentes formas de expressar tal concentração e entre elas temos a concentração em quantidade de matéria, também conhecida como molaridade ou concentração em mol/L

Tal concentração é o número de mol do soluto dividido pelo volume da solução em litros

Matematicamente temos: C(mol/L) = n / V onde

C(mol/L) = concentração em mol/L

n = número de mol do soluto

V = volume da solução em litros

Podemos também, expressar a concentração de uma solução dividindo a massa do soluto pelo volume da solução em litros. Esta forma é denominada de concentração comum, sendo sua unidade de medida g/L

Matematicamente temos: C(g/L) = m / V onde

C(g/L) = concentração em g/L

m = massa do soluto em grama

V = volume da solução em litros

MASSA MOLECULAR: é a massa de uma molécula, expressa em unidades de massa atômica, representadas pela letra u. Ela indica quantas vezes a massa de uma molécula é maior que 1/12 da massa do átomo de Carbono de número atômico 6 e número de massa 12

MOL: Em  química, a unidade de quantidade de matéria é denominada de mol. Ela corresponde a 6,0x10^23 unidades, tais como moléculas, átomos ou íons.

O número 6,0x10^23  é conhecido como número de Avogadro

MASSA MOLAR: é a massa expressa em g referente a 1 mol de moléculas, átomos ou íons. Portanto sua unidade é g/mol. Ela é determinada a partir das massas atômicas dos elementos que constituem cada espécie química. Tais massas são encontradas na tabela periódica e são expressas em u (unidade de massa atômica) indicando quantas vezes a massa da espécie química é maior que 1/12 da massa do átomo de Carbono de número atômico 6 e número de massa 12. (Esta informação é um dado do problema: 342 g/mol)

RESOLUÇÃO DO EXERCÍCIO

Para a resolução do exercício é necessário que façamos a seguinte consideração:

Vamos admitir que a adição de 5000 mg de açúcar = 5 g de açúcar não altere o volume da solução. Isto posto podemos considerar que 250 mL de água = 0,25 L de água seja o volume da solução

a) CONCENTRAÇÃO EM g/L

Sendo o nosso soluto o açúcar e o solvente a água temos:

C(g/L) = massa do soluto em grama / volume da solução em Litro

C(g/L) = 5 / 0,25 = 20 g/L

b) CONCENTRAÇÃO EM mol/L

A massa molar do açúcar é um dado do problema: 342 g/mol

Logo

1 mol de moléculas de C12H22O11 ===========342 g

n   ==================================== 5 g

n = 5/342 = 0,01462 mol

Podemos agora calcular a concentração em mol/L ou seja:

C(mol/L) = 0,01462 / 0,25 = 0,058 mol/L

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