Exercícios: As soluções

Para adubar as plantas da varanda, a Nora dissolve $30\ \text{g}$ de adubo solúvel em água até perfazer $2\ \text{L}$ de solução. A concentração mássica calcula-se dividindo os gramas de soluto pelos litros de solução. Qual é a concentração do adubo, em $\text{g/L}$?

Para fazer gargarejos, o Marcos dissolve $5\ \text{g}$ de sal em $95\ \text{g}$ de água.

1. a) Quantos gramas de solução obtém no total?
2. b) A percentagem em massa calcula-se dividindo a massa de soluto pela massa total de solução e multiplicando por $100$. Qual é a percentagem em massa de sal?

Um gel hidroalcoólico caseiro é preparado misturando $30\ \text{mL}$ de álcool com aloé vera até perfazer $150\ \text{mL}$ de gel. A percentagem em volume calcula-se dividindo o volume de soluto pelo volume total de solução e multiplicando por $100$. Qual é a percentagem em volume de álcool do gel?

O ar seco é uma solução de gases: $78\ \%$ de azoto, $21\ \%$ de oxigénio e $1\ \%$ de árgon e outros gases, em volume. A figura resume essa composição.

1. a) Qual é o solvente do ar? Justifica a resposta.
2. b) Quantos litros de oxigénio há, aproximadamente, em $10\ \text{L}$ de ar?

No laboratório, vai preparar $250\ \text{mL}$ de uma solução utilizando um balão volumétrico. Ordena estes passos, que estão desordenados, e explica cada um pelas suas palavras:

1. a) Enrasar com água até ao traço de referência do gargalo do balão.
2. b) Pesar o soluto na balança.
3. c) Dissolver o soluto num gobelé com um pouco de água.
4. d) Transferir a solução para o balão com a ajuda de um funil e completar com água quase até ao traço de referência.

O que significa exatamente «enrasar»?

A lixívia diluída para lavar o chão contém $5\ \text{g}$ de hipoclorito de sódio por litro. Se encher um balde com $4\ \text{L}$ dessa solução, quantos gramas de hipoclorito há no balde?

Um saco de soro glicosado do hospital tem uma concentração de $5\ \%$ em massa de glicose.

1. a) Quantos gramas de glicose contém um saco de $500\ \text{g}$ de soro?
2. b) E quantos gramas de água?

Completa a frase com as palavras que faltam: «A concentração em gramas por litro relaciona a massa de $\dots$ com o $\dots$ de solução; a percentagem em massa relaciona a massa de soluto com a $\dots$ total de solução; e a percentagem em $\dots$ usa-se sobretudo quando o soluto é um líquido ou um gás». Dá depois um exemplo de solução para cada uma das três formas de exprimir a concentração.

No laboratório, a Matilde dissolve $12\ \text{g}$ de nitrato de potássio em água até perfazer $300\ \text{mL}$ de solução. Calcula a concentração em $\text{g/L}$. Atenção: converte primeiro o volume para litros.

Pedem-lhe para preparar $500\ \text{mL}$ de uma solução de sulfato de cobre a $8\ \text{g/L}$.

1. a) Quantos gramas de sulfato de cobre deve pesar?
2. b) Descreve como prepararia a solução no laboratório, indicando o material que usaria (balança, gobelé, funil, balão volumétrico de $500\ \text{mL}$…) e em que momento enrasa.

Um desinfetante de superfícies indica no rótulo «álcool a $70\ \%$ em volume». Quantos mililitros de álcool contém um frasco de $250\ \text{mL}$ desse desinfetante?

Para limpar a prata, a Júlia prepara uma solução com $40\ \text{g}$ de bicarbonato de sódio em $360\ \text{g}$ de água.

1. a) Que massa total de solução obtém?
2. b) Calcula a sua percentagem em massa de bicarbonato.

O rótulo de um pacote de leite indica que fornece $125\ \text{mg}$ de cálcio por cada $100\ \text{mL}$ de leite.

1. a) Exprime essa concentração em $\text{g/L}$.
2. b) Quantos miligramas de cálcio ingere se beber ao pequeno-almoço um copo de $200\ \text{mL}$ de leite?

Para lavar o chão, dilui $50\ \text{mL}$ de uma lixívia de $40\ \text{g/L}$ em água até perfazer $2\ \text{L}$ de solução. Observa o esquema da diluição.

1. a) Quantos gramas de hipoclorito contêm esses $50\ \text{mL}$ de lixívia?
2. b) Qual é a concentração da solução do balde, em $\text{g/L}$?
3. c) Explica por que razão a massa de hipoclorito não se altera ao adicionar água, embora a concentração se altere.

Um aquário necessita de um tratamento com $10\ \text{g}$ de um medicamento que é vendido numa solução de $25\ \text{g/L}$.

1. a) Que volume de solução deve medir, em litros?
2. b) Exprime-o em mililitros.

Tem $50\ \text{mL}$ de uma solução de corante de $36\ \text{g/L}$ e quer obter uma solução de $12\ \text{g/L}$.

1. a) Até que volume final a deve diluir com água?
2. b) Que volume de água é necessário adicionar, aproximadamente?
3. c) Confirma o resultado aplicando $c_1\cdot V_1=c_2\cdot V_2$.

Um laboratório compra uma solução-mãe de um reagente com uma concentração de $60\ \text{g/L}$. Para uma atividade prática precisas de $500\ \text{mL}$ de solução diluída de $12\ \text{g/L}$.

1. a) Que volume da solução-mãe deves medir?
2. b) Descreve todo o procedimento no laboratório: que material usas (pipeta ou proveta, balão volumétrico de $500\ \text{mL}$, conta-gotas…) e o que significa aferir (ou acertar o menisco).
3. c) Por que razão não basta medir o volume calculado de solução-mãe e adicionar o restante de água medido com uma proveta até completar os $500\ \text{mL}$?

Misturam-se num mesmo recipiente $200\ \text{mL}$ de uma solução de sal de $30\ \text{g/L}$ com $300\ \text{mL}$ de outra solução de sal de $10\ \text{g/L}$. Supõe que o volume final é a soma dos dois. O esquema mostra a mistura.

1. a) Quantos gramas de sal fornece cada solução?
2. b) Qual é a concentração da mistura, em $\text{g/L}$?
3. c) Por que razão é que a concentração final não é $20\ \text{g/L}$, a média das duas concentrações?

Para uma atividade experimental de cristalização, deves preparar $400\ \text{g}$ de uma solução de nitrato de potássio a $8\ \%$ em massa.

1. a) Quantos gramas de nitrato de potássio e quantos gramas de água deves pesar?
2. b) Descreve como prepararias a solução e explica por que razão desta vez não precisas de balão volumétrico nem de enrasar.
3. c) Depois adicionas mais $100\ \text{g}$ de água. Qual é a nova percentagem em massa?

Uma fábrica de sumos concentra $800\ \text{kg}$ de sumo que tem $12\ \%$ em massa de açúcares. Ao evaporar parte da água, restam $300\ \text{kg}$ de sumo concentrado.

1. a) Quantos quilogramas de açúcares havia no início?
2. b) Quantos quilogramas de água se evaporaram?
3. c) Qual é a percentagem em massa de açúcares do sumo concentrado?
4. d) Explica por que razão a percentagem aumentou, embora não se tenha adicionado nenhum grama de açúcar.

A gasolina E5 que a Sara coloca na mota contém $5\ \%$ em volume de bioetanol.

1. a) Quantos litros de bioetanol há num depósito de $20\ \text{L}$ de E5?
2. b) A Sara mistura esses $20\ \text{L}$ de E5 com $20\ \text{L}$ de gasolina sem etanol que tinha num garrafão. Que percentagem em volume de etanol tem agora a mistura?
3. c) Explica por que razão não é correto somar as percentagens ($5\ \%+0\ \%=5\ \%$) nem manter os $5\ \%$.

Prepara-se uma solução A dissolvendo $18\ \text{g}$ de sal em água até perfazer $300\ \text{mL}$. Em seguida, retiram-se $100\ \text{mL}$ de A, deitam-se num balão volumétrico e enrasa-se com água até $400\ \text{mL}$: essa é a solução B.

1. a) Calcula a concentração de A, em $\text{g/L}$.
2. b) Quantos gramas de sal contêm os $100\ \text{mL}$ retirados de A?
3. c) Calcula a concentração de B a partir desses gramas.
4. d) Confirma que obténs o mesmo com a fórmula das diluições, $c_1\cdot V_1=c_2\cdot V_2$, e explica por que razão funciona: o que se conserva sempre ao diluir?

Três colegas preparam, cada um, $250\ \text{mL}$ de uma solução de $10\ \text{g/L}$ pesando $2,5\ \text{g}$ de sal, mas cada um comete um erro:

1. a) A Joana não tara a balança com o vidro de relógio, pelo que, na realidade, pesa menos sal do que pensa.
2. b) O Bruno enrasa o balão volumétrico acima do traço de referência do gargalo.
3. c) A Carla transfere a solução para o balão volumétrico, mas esquece-se de recolher com um pouco de água os restos de sal que ficaram agarrados ao gobelé.

Para cada caso, explica em que consiste o erro e justifica se a concentração real da sua solução fica acima, abaixo ou igual a $10\ \text{g/L}$.

Uma solução de sal tem uma massa volúmica de $1,05\ \text{g/mL}$ e uma concentração de $10\ \%$ em massa.

1. a) Que massa tem $1\ \text{L}$ dessa solução?
2. b) Quantos gramas de sal há nesse litro?
3. c) Exprime a concentração em $\text{g/L}$.
4. d) É o mesmo uma solução a $10\ \%$ em massa que uma de $10\ \text{g/L}$? Justifica a resposta com os resultados anteriores.