Sabendo que uma solução aquosa de nitrato de sódio, NaNO3, que contém 30g desse sal dissolvidos

em 400mL de solução tem densidade 1,27g/cm³, calcule:

a) Concentração, em g/L

b) Concentração, em mol/L

c) A concentração, em mol/L, dos íons sódio na solução

d) O título da solução em porcentagem

e) A molalidade da solução

f) A fração molar do soluto.

g) A fração molar do solvente

Question

Sabendo que uma solução aquosa de nitrato de sódio, NaNO3, que contém 30g desse sal dissolvidos

em 400mL de solução tem densidade 1,27g/cm³, calcule:

a) Concentração, em g/L

b) Concentração, em mol/L

c) A concentração, em mol/L, dos íons sódio na solução

d) O título da solução em porcentagem

e) A molalidade da solução

f) A fração molar do soluto.

g) A fração molar do solvente

Accepted Answer

Para resolver esse problema, vamos seguir passo a passo cada item:

### a) Concentração em g/L
A concentração em g/L é calculada pela fórmula:
$$
\text{Concentração (g/L)} = \frac{\text{massa do soluto (g)}}{\text{volume da solução (L)}}
$$
Dado que temos 30g de NaNO₃ em 400mL (ou 0,4L):
$$
\text{Concentração (g/L)} = \frac{30}{0,4} = 75 \, \text{g/L}
$$

### b) Concentração em mol/L
Primeiro, precisamos calcular a massa molar do NaNO₃:
- Na: 23 g/mol
- N: 14 g/mol
- O: 16 g/mol × 3 = 48 g/mol

Massa molar do NaNO₃ = 23 + 14 + 48 = 85 g/mol

Agora, calculamos a concentração em mol/L:
$$
\text{Concentração (mol/L)} = \frac{\text{massa do soluto (g)}}{\text{massa molar (g/mol)} \times \text{volume da solução (L)}}
$$
$$
\text{Concentração (mol/L)} = \frac{30}{85 \times 0,4} \approx 0,882 \, \text{mol/L}
$$

### c) Concentração em mol/L dos íons sódio na solução
O nitrato de sódio se dissocia completamente em Na⁺ e NO₃⁻. Portanto, a concentração de íons Na⁺ é igual à concentração do NaNO₃:
$$
\text{Concentração de Na⁺ (mol/L)} = 0,882 \, \text{mol/L}
$$

### d) Título da solução em porcentagem
O título em porcentagem é dado por:
$$
\text{Título (\%)} = \left(\frac{\text{massa do soluto (g)}}{\text{massa da solução (g)}}\right) \times 100
$$
A massa da solução é dada pela densidade multiplicada pelo volume:
$$
\text{Massa da solução} = 1,27 \, \text{g/cm}^3 \times 400 \, \text{cm}^3 = 508 \, \text{g}
$$
$$
\text{Título (\%)} = \left(\frac{30}{508}\right) \times 100 \approx 5,91\%
$$

### e) Molalidade da solução
Molalidade é calculada pela fórmula:
$$
\text{Molalidade (mol/kg)} = \frac{\text{moles do soluto}}{\text{massa do solvente (kg)}}
$$
Massa do solvente (água) = Massa da solução - Massa do soluto = 508g - 30g = 478g = 0,478kg
$$
\text{Molalidade} = \frac{0,882}{0,478} \approx 1,845 \, \text{mol/kg}
$$

### f) Fração molar do soluto
Fração molar do soluto é dada por:
$$
\text{Fração molar do soluto} = \frac{\text{moles do soluto}}{\text{moles do soluto} + \text{moles do solvente}}
$$
Moles de água (solvente) = $\frac{478}{18}$ (massa molar da água = 18 g/mol)
$$
\text{Moles de água} \approx 26,56 \, \text{mol}
$$
$$
\text{Fração molar do soluto} = \frac{0,882}{0,882 + 26,56} \approx 0,0327
$$

### g) Fração molar do solvente
$$
\text{Fração molar do solvente} = 1 - \text{Fração molar do soluto} \approx 1 - 0,0327 = 0,9673
$$

Esses são os cálculos para cada item solicitado.

Sabendo que uma solução aquosa de nitrato de sódio, NaNO3, q...

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