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Quantidade química e soluções: bases de comparação

2ª série · Ensino Médio diurno · Espírito SantoPercurso edumaterial

O que vais aprender

  • Identificar espécie, unidade, quantidade e condições de conservação.
  • Verificar limitante, volume final e alcance do resultado.

Antes de começar

  • Ler unidades e proporções.
  • Distinguir observação de interpretação.

Da evidência à explicação

Massa e quantidade de matéria não são equivalentes. A massa molar converte entre gramas e mols; os coeficientes de uma equação balanceada relacionam quantidades de entidades. O reagente limitante é definido pela disponibilidade relativa ao coeficiente.

Em soluções, uma concentração é uma razão com base definida. Gramas por litro e mols por litro precisam de conversão. Uma alíquota homogênea menor tem menos soluto, mas não menor concentração apenas por seu tamanho.

Diluição sem reação ou perda conserva soluto; a razão diminui porque o volume final cresce. Precipitação, reação ou retirada mudam esse balanço. Somar contribuições exige conjuntos distintos para não contar a mesma porção duas vezes.

Base de comparação
Unidade e quantidade de referência escolhidas para tornar dados comparáveis, como por litro, por mol ou por serviço útil.

Como investigar e decidir

  1. Identificar espécie, unidade, quantidade e condições de conservação.
  2. Converter bases e aplicar proporção ao estoque efetivo.
  3. Verificar limitante, volume final e alcance do resultado.

Um caso delimitado

Uma solução tem 4 g em 0,2 L e é diluída até 0,5 L, sem perda.

  1. A massa de soluto permanece 4 g.
  2. Use volume final de 0,5 L.
  3. A concentração final é 4/0,5 = 8 g/L.

A concentração cai; a massa no frasco permanece.

Revise a inferência

“Acrescentar água remove parte do soluto.”

Sem perda ou reação, aumenta o volume e muda a razão.

Massa total e concentração são grandezas distintas.

  • Massa e quantidade de matéria não são equivalentes. A massa molar converte entre gramas e mols; os coeficientes de uma equação balanceada relacionam quantidades de entidades. O reagente limitante é definido pela disponibilidade relativa ao coeficiente.
  • Verificar limitante, volume final e alcance do resultado.
Balança que compara massa e mol, com a fórmula n = m/M; uma pipeta deposita uma alíquota num frasco cujo volume final está indicado.
Compare relações e condições antes de formular a conclusão.

Verifica agora

  1. Ver a ilustração

    Caso novo: 10 g em 250 mL; retire 25 mL e complete a alíquota até 200 mL. Qual concentração final em g/L? Compare com os critérios do modelo; formulações equivalentes são aceitas.

    Ver solução explicada

    Resposta: Critérios e modelo: A alíquota tem 1 g; final 1/0,2 = 5 g/L.

    Aplicar proporção da retirada e depois a diluição.

  2. Ver a ilustração

    Na reação A + 2 B → C, há 3 mol A e 4 mol B. Identifique limitante e máximo de C. Compare com os critérios do modelo; formulações equivalentes são aceitas.

    Ver solução explicada

    Resposta: Critérios e modelo: B limita; 4 mol B permitem 2 mol C, sobrando 1 mol A.

    Comparar quantidade/coeficiente, não escolher menor número.

  3. Ver a ilustração

    Um frasco tem 0,2 mol/L de espécie com M = 50 g/mol. Outro tem 8 g/L da mesma espécie. Compare em base comum. Compare com os critérios do modelo; formulações equivalentes são aceitas.

    Ver solução explicada

    Resposta: Critérios e modelo: Primeiro tem 10 g/L, maior que 8 g/L, sob mesmas condições.

    A conversão usa massa molar e preserva volume.

  4. Ver a ilustração

    Duas soluções reagem e formam sólido retirado. Pode-se usar conservação de soluto dissolvido sem ajuste? Compare com os critérios do modelo; formulações equivalentes são aceitas.

    Ver solução explicada

    Resposta: Critérios e modelo: Não; incluir reação e transferência à fase sólida, embora matéria total se conserve.

    Espécie e fase escolhidas definem o balanço.

Alinhamento curricular e fontes

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Praticar isto: Estequiometria, excesso e rendimentoPraticar isto: Soluções, diluição e comparação de concentrações