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Ex.1 Qual a concentração molar do K+ em uma solução que contem 63,3 ppm de K3Fe (CN)6 (329,3 g/mol) ? 63,3 ppm de K3Fe (CN)6 = 63,3 mg de K3Fe (CN)6 /L n°de mol de K3Fe (CN)6 = 63,3 x10 -3 g / 329,3 gmol-1 = 1,922 x 10-4 mol L-1 [K+] = 3 x [K3Fe (CN)6] = 3 x 1,922 x 10 -4 mol L-1 = 5,77 x 10-4 mol L-1 Cálculos Empregados na Química Analítica • Unidades importantes: • Unidades de massa: Kg, g, mg, µg, ng, pg • Unidades de volume: L, mL, µL, nL • Distinção entre massa e peso • Massa é uma medida invariável da quantidade de matéria contida em um objeto. • Peso é a força da atração entre um objeto e sua vizinhança, Terra. A atração gravitacional varia dependendo da localização, o peso do objeto depende de onde ele é avaliado. • O peso e massa estão relacionados: p = m . g • Análise química sempre é baseada em massa Mol • Mol é uma unidade do SI para quantidade de espécie química. Esta associada a fórmula química e representa o n° de Avogadro (6,022 x 1023) de partículas representada por aquela fórmula. • Massa molar (MM) de uma substancia é a massa em gramas de 1 mol de substancia. • São calculadas pela soma das massas atômicas de todas as substancias contidas na fórmula. Cálculo de quantidade de uma substância em mol e milimol Ex.1 Quantos mol e milimol de ácido benzóico estão contidos em 2,00 g do ácido puro? n = m (g) / MM (g/mol) n = 2,00 g / 122,1 g mol-1 = 0,0164 mol = 16,4 milimol. Ex.2 Quantos gramas de Na+(22,99 g/mol) estão contidos em 25,0 g de Na2SO4 (142 g/mol)? n de Na2SO4 = 25,0 g /142 g mol -1 = 0,176 mol n de Na+ = 2 n de Na2SO4 = 0,352 mol Massa de Na+ = 0,352mol x 22,99 g mol-1= 8,10 g Concentração de soluções • Concentração Molar (M) M = n°de mol do soluto / volume da solução (L) = n°de milimol soluto / volume (mL) Ex. 1 Calcule a concentração molar de etanol em uma solução aquosa que contem 2,30 g de C2H5OH (46,07 g/mol) em 3,5 L de solução. n de C2H5OH = 2,30 g / 46,07 gmol -1= 0,0499 mol M = 0,0499 mol / 3,5 L = 0,0143 mol L-1 Preparação de solução Ex.1 Descreva a preparação de 2,00 L de BaCl2 0,108 molL-1, a partir do BaCl2.2H2O(244,3g/mol) 1 mol do dehidratado gera 1 mol do BaCl2 n do BaCl2 = 0,108 mol/L x 2,00L = 0,216 mol m do BaCl2.2H2O = 0,216 mol . 244,3 g/mol= 52,8 g Ex.2 Descreva a preparação de 500 mL de uma solução de Cl- 0,0740 mol/L, preparada a partir de BaCl2.2H2O solido. n do Cl- = 2 n do BaCl2.2H2O 0,0740 mol/L x 0,500L = 2 x m / 244,3 g/mol m = 4,52 g de BaCl2.2H2O diluída em 500 mL. Densidade • Densidade de uma substância é sua massa por unidade de volume. d = m / V • Unidades: kg/L ou g/ mL Ex.1 Calcular a concentração molar de HNO3 (63,0g/mol) em uma solução com densidade 1,42 g/mL e 72% em HNO3 (m/m). 72% significa 72 g de HNO3 em 100 g de solução Densidade da solução = 1,42 g/mL Volume da solução = 100 g / 1,42 g mL-1= 70,4 mL= 0,0704 L M = n° de mol de HNO3 / V sol (L) M = massa de HNO3/ MM de HNO3 . V sol M = 70 g / 63,0 g mol-1 . 0,0704 L = 16 mol L-1. Diluição de solução Ex.1 Descreva a preparação de 100 mL de HCl 6,0 mol L-1 a partir da solução concentrada, densidade da solução 1,18 g/mL e 37% (m/m) em HCl (36,5 g/mol). • 37% significa 37 g de HCl em 100 g de solução. • V soluçao = 100 g / 1,18 g mL-1 = 84,7 mL = 0,0847 L • MHCL= 37 g / 36,5 g mol-1 x 0,0847 L = 12,0 molL-1 • Para obter o volume do reagente concentrado: • M1V1 = M2 V2 • 6,0 molL-1 x 100 mL = 12,0 mol L-1 x V2 • V2 = 50,0 mL. Estequiometria química (1) (2) (3) → → → dividir pela multiplicar pela multiplicar pela massa molar razão estequiométrica massa molar Ex.1 Qual é a massa de AgNO3(169,9 g/mol) necessária para converter 2,33 g de Na2CO3 (106,0 g/mol) para Ag2CO3? Qual a massa de Ag2CO3 (275,7 g/mol) que será formada? Na2CO3 (aq) + 2AgNO3 (aq)↔ Ag2CO3(aq) + 2NaNO3(aq) n de Na2CO3 = 2,33 g / 106,0 molL -1 = 0,02198 mol n de AgNO3 = 2 . n Na2CO3 = 2 x 0,02198 mol= 0,04396 mol m de AgNO3 = 0,04396 mol x 169,9 g/mol = 7,47 g n de Ag2CO3 = n de Na2CO3 = 0,02198 mol m de Ag2CO3 = 0,02198 mol x 275,7 g/mol = 6,06 g massa mol mol massa
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