Problema 1K.59

Uma solução de água oxigenada de 50 volumes significa que $\pu{1 L}$ dessa solução libera $\pu{50 L}$ de oxigênio gasoso, medidos nas CNTP, quando o peróxido de hidrogênio se decompõe completamente.

$$\ce{2H2O2(aq) -> 2H2O(l) + O2(g)}$$ A equação mostra que $\pu{2 mol}$ de $\ce{H2O2}$ produzem $\pu{1 mol}$ de $\ce{O2}$.

Usando o volume molar nas CNTP: $$n_{\ce{O2}} = \dfrac{\pu{50 L}}{\pu{22,4 L//mol}} = \pu{2,23 mol}$$

Pela estequiometria da reação: $$n_{\ce{H2O2}} = 2 \times n_{\ce{O2}} = 2 \times \pu{2,23 mol} = \pu{4,46 mol}$$ Esse valor corresponde à quantidade de $\ce{H2O2}$ presente em $\pu{1 L}$ da solução.

Como o volume considerado foi $\pu{1 L}$: $$C = \dfrac{n}{V} = \dfrac{\pu{4,46 mol}}{\pu{1,00 L}} = \boxed{\pu{4,46 mol//L}}$$

A massa molar do peróxido de hidrogênio é: $$M_{\ce{H2O2}} = 2 \times \pu{1} + 2 \times \pu{16} = \pu{34 g//mol}$$

Logo, a massa presente em $\pu{1 L}$ de solução é: $$m = nM = (\pu{4,46 mol})(\pu{34 g//mol}) = \pu{151,6 g}$$

Portanto, a concentração comum também pode ser expressa como: $$\boxed{\pu{151,6 g//L}}$$

A concentração da água oxigenada de 50 volumes é: $$\boxed{\pu{4,46 mol//L}}$$ equivalente a: $$\boxed{\pu{151,6 g//L}}$$