quinta-feira, 30 de junho de 2016

PORCENTAGEM - 08

08) O fluoreto de sódio é um dos componentes dos cremes dentais, pois inibe a desmineralização dos dentes, tornando-os menos sensíveis às cáries. 
Um determinado dentista recomendou a um paciente que fizesse bochechamento diário com uma solução 0,1% (m/v) de fluoreto de sódio (NaF). A solução sugerido apresenta uma concentração, em mol/L, de, aproximadamente:

Leitura ponderal: 0,1% (m/v) significa que cada 100mililitros de solução tem 0,1gramas de fluoreto de sódio.

Como a pergunta é concentração em mols de soluto por litro de solução precisamos transformar massa, em gramas, para mol e mililitros para litros.

Massa molar no NaF = (1 . 23) + (1 . 19) = 42g/mol

1mol ................ 42gramas
X mols ............. 0,1grama

X = 0,0024mol

Volume em litros: 100mililitros é igual a 0,1litro.

Concentração = 0,0024mol / 0,1L = 0,024mol / L





quarta-feira, 29 de junho de 2016

PORCENTAGEM - 07

07) O urânio é um elemento cujos átomos contêm 92 prótons, 92 elétrons e entre 135 e 148 nêutrons. O isótopo de urânio 235U é utilizado como combustível em usinas nucleares, onde, ao ser bombardeado por nêutrons, sofre fissão do seu núcleo e libera uma grande quantidade de energia igual a 2,35 .1010 kJ/mol.
O isótopo 235U ocorre naturalmente em minérios de urânio, com concentração de apenas 0,7%. Para ser utilizado na geração de energia nuclear, o minério é submetido a um processo de enriquecimento, visando aumentar a concentração do isótopo 235U para aproximadamente, 3% nas pastilhas. Em décadas anteriores, houve um movimento mundial para aumentar a geração de energia nuclear buscando substituir, parcialmente, a geração de energia elétrica a partir da queima do carvão, o que diminui a emissão atmosférica de CO2 (gás com massa molar igual a 44 g/mol).

A queima do carvão é representada pela equação química:

C(s) + O2(g) => CO2(g)    delta H = -400 KJ/mol


Qual é a massa de CO2 , em toneladas, que deixa de ser liberada na atmosfera, para cada 100 g de pastilhas de urânio enriquecido utilizadas em substituição ao carvão como fonte de energia? 


RESOLUÇÃO

Inicialmente precisamos saber qual a quantidade de energia será liberada por uma pastilha de 100 gramas de urânio enriquecido, pois vamos considerar que este vai substituir a liberação de gás carbônico na liberação da mesma quantidade de energia.

Cálculo da quantidade de urânio enriquecido por pastilha.

100 gramas ................  100%
x gramas ...................   3%

x = 3 gramas

Cálculo da quantidade de energia liberada quando o de urânio enriquecido sofrer fissão.

Leitura molar: 2,35 .1010 kJ/mol significa que 1 mol de urânio-235 pode liberar até 2,35 .1010 kJ de energia na fissão nuclear.

1 mol de urânio enriquecido = 235 gramas

235 gramas ................ 2,35 .1010 kJ 
3 gramas ................... x kJ

x = 0,03 .1010 kJ é a energia liberada na fissão do urânio enriquecido e agora precisamos calcular a massa de gás carbônico produzida quando da queima de carvão(C) para produzir a mesma quantidade de energia.

Leitura molar: delta H = -400 KJ/mol, significa que cada mol ou 44 gramas de gás carbônico produzido ocorre liberação de 400 kJ.

44gramas ................  400kJ
x gramas ................   0,03 .1010 kJ

x = 0,0033 .1010 gramas = 33 . 106 gramas = 33 toneladas





domingo, 26 de junho de 2016

PORCENTAGEM - 06

06) A porcentagem, em massa, de etanol, em uma solução aquosa dessa substância, é igual a 46%. Calcular quantos mols tem de álcool e água por litro de solução.

Leitura ponderal: 46%, em massa , de etanol significa que 100gramas de solução aquosa tem 46gramas de etanol e a diferença é 54gramas de água.

Como o volume da solução aquosa é de 1litro ou 1000mililitros sua massa será igual a 1000gramas, considerando densidade igual a 1g/mL.

1000gramas é dez vezes maior que 100gramas, logo teremos 10 vezes mais massa de álcool e água, ou seja 460gramas de álcool e 540gramas de água.

==> Cálculo da quantidade em mols de etanol

A relação de cálculo é massa e mols de etanol.

A massa de um mol é calculada tendo a fórmula da substância, neste caso etanol.

A palavra ETANOL significa ET = 2 carbonos; AN = ligação simples entre carbonos e OL = grupo "OH" ligado no álcool em carbono saturado.

Fórmula molecular = CH3-CH2-OH => C2H6O

Massa molar = (2 .12) + (6 .1) + (1 .16) = 46gramas por mol

1 mol .............. 46g
x mol ............ 460g

x = 10mols

==> Cálculo da quantidade em mols da água

A relação de cálculo é massa e mols de água

A massa de um mol é calculada tendo a fórmula da substância, neste caso água.

Fórmula molecular = H2O

Massa molar = (2 .1) + (1 .16) = 18gramas por mol

1 mol .............. 18g
x mol ............ 540g

x = 30 mols