O ácido de bateria é uma solução aquosa 4,27 mol ⋅ L−1\pu{4,27 mol.L-1} em ácido sulfúrico, HX2SOX4\ce{H2SO4}, com densidade 1,25 g ⋅ cm−3\pu{1,25 g.cm-3}.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da molalidade do ácido sulfúrico na solução.

Gabarito
Gabarito

Como a molalidade não depende da massa total da amostra, convém adotar uma base de cálculo conveniente.

Etapa 1.Base de cálculo: 1 L\pu{1 L} de solução. Calcule a quantidade de HX2SOX4\ce{H2SO4}.

De n=cV,n = cV, nHX2SOX4=(4,27 mol ⋅ L−1)(1 L)=4,27 mol n_{\ce{H2SO4}} = (\pu{4,27 mol.L-1})(\pu{1 L}) = \pu{4,27 mol}

Etapa 2.Calcule a massa total da solução.

De m=ρV,m = \rho V, m=(1,25 g ⋅ cm−3)(1000 cm3)=1250 g m = (\pu{1,25 g.cm-3})(\pu{1000 cm3}) = \pu{1250 g}

Etapa 3.Calcule a massa de solvente.

De m=nM,m = nM, mHX2SOX4=(4,27 mol)(98 gmol)=418 g m_{\ce{H2SO4}} = (\pu{4,27 mol})(\pu{98 g//mol}) = \pu{418 g} logo, msolvente=1250 g−418 g=832 g m_\text{solvente} = \pu{1250 g} - \pu{418 g} = \pu{832 g}

Etapa 4.Calcule a molalidade.

De w=nsoluto/msolvente,w = n_\text{soluto}/m_\text{solvente}, w=4,27 mol0,832 kg=5,1 mol ⋅ kg−1 w = \dfrac{ \pu{4,27 mol} }{ \pu{0,832 kg} } = \boxed{ \pu{5,1 mol.kg-1} }