Densidade , equivalente em grama , normalidade

Vamos lá, Bruna:

1) Uma solução com 0,2 molar pode ser entendida como M=0,2 mol/L, ou seja, em 1 litro de solução há 0,2 mol de NaOH. Como nós temos 2 litros de solução, então há 0,4 mol de NaOH. Você também pode usar a seguinte equação:
M = n /V , onde M é a concentração molar, n é o número de mols do soluto (nesse caso é o NaOH), V é o volume da solução.
0,2 mol/L = n / 2 L => n = 0,4 mol

2) A concentração comum é dada em g/L, ou
C = m / V , onde C é a concentração em massa (massa em gramas, ok), m é a massa do soluto (nesse caso é o NaOH), V é o volume da solução.
Para calcular a massa do soluto, basta usar a seguinte equação:
n = m / MM , onde n é o número de mols, m é a massa e MM é a massa molar (em g/mol). Como a massa molar do NaOH é 40 g/mol, então:
0,4 mol = m / 40 g/mol => m = 16 g
Substituindo os valores na primeira equação:
C = 16 g / 2L => C = 8 g/L

A densidade é uma propriedade física que tem por função relacionar a massa da matéria e o volume que ela ocupa, o que resulta na seguinte equação:
d = m /V , onde d = densidade da solução, m = massa da solução, V = volume da solução.
Para realizar cálculos que envolvem a densidade de uma solução, devemos ter clara a sua definição, isto é, a solução é um mistura formada pela adição de um soluto em um solvente. Assim, trata-se da união de duas outras matérias, cada uma com seu volume e massa. Por esse motivo, podemos reescrever a fórmula da densidade de uma solução da seguinte forma:
d = (m1 + m2) / (V1 + V2) , onde m1 = massa do soluto, m2 = massa do solvente, V1 = volume do soluto, V2 = volume do solvente.
Quanto maior a quantidade de soluto adicionado ao solvente, mais a densidade da solução sofrerá alteração. Por essa razão, a densidade também pode ser considerada uma modalidade de determinação da concentração. Assim, a leitura que devemos fazer quando um determinado exercício fornecer uma densidade igual a 0,8 g/mL, por exemplo, é a de que, a cada 1 mL daquela solução, a resultante das massas do soluto e do solvente é de 0,8 gramas.

No nosso caso, temos uma solução com 8g de NaOH em 2L de solução (ou 2000mL). Isto significa que podemos dizer que a solução está diluída, ou seja, o volume da solução é praticamente igual ao volume do solvente, nesse caso a água. Então, o volume do soluto é desprezível. Como a densidade da água é 1 g/L, então 2000 mL de água é igual a 2000 gramas. Substituindo na equação:
d = (98 g + 2000g)/(2000mL) => d = 1,004g/L , ou d = 1 g/L

3) Para calcular o equivalente-grama basta aplicar a seguinte equação:
E = massa molecular / número de cargas positivas ou negativas
a) Fe₂(SO₄)₃
Neste sal o Fe tem carga 3⁺; como há dois átomos de Fe, então temos carga positiva total igual a 6⁺.
A massa molecular desse sal é igual a 400, então
E = 400 / 6 => E = 66,7 g

b) Al₂O₃
Neste óxido o Al tem carga 3⁺; como há dois átomos de Al, então temos carga positiva total igual a 6⁺.
A massa molecular desse óxido é igual a 102 então
E = 102 / 6 => E = 17 g

4) Temos 2L de uma solução com 9,8g de H₂SO₄.
Para calcular a Concentração Normal, ou Normalidade (N), podemos usar a seguinte equação:
N = m /(E * V) , onde N é a normalidade, E é o equivalente-grama do soluto (no nosso caso é o H₂SO₄), V é o volume da solução.
O equivalente-grama de um ácido é dado por:
E = massa molecular / número de hidrogênios ionizáveis.
O H₂SO₄ tem 2 hidrogênios ionizáveis, então:
E = 98 / 2 => E = 49 g
Substituindo os valores na equação:
N = 9,8 g / (49 g * 2 L) => N = 0,1 N


Espero ter ajudado.

Bom Dia Bruna,

1) Concentração ou molaridade molar é a concentração de soluto, em mol, dissolvidos em um volume de solução em litros.

M = Concentração Molar (nº de mols/L)
n = número de mols de soluto (mol)
V = Volume de Solução em litros (L)

M = n/V
0,2 = n/2
n = 0,4 mol

2) Concentração comum é a relação da massa do soluto pelo volume da solução.

C = Concentração em grmas por litro (g/L)
m = massa da substância em gramas (g)
V = Volume da substância em litros (L)

Sabendo que Na = 23, O = 16 e H =1, temos para NaOH:

m(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40g (massa de 1 mol de NaOH)

Como no exercício anterior encontramos que a substância possui 0,4 mol temos:
1 mol ------------ 40g
0,4 mol ---------- x
x = 16g
C = m/V
C = 16/2 = 8 g/L

A densidade é a relação entre a massa da solução pelo volume da solução.

Como o exercício não disse que tipo de substância ela dissolveu o NaOH, então pressupomos que seja em água H2O.

Sabendo-se que a concentração da água é 1000 g/L, então temos:

1L --------------- 1000g
2L ----------------- y
y = 2000g

m1 = massa de soluto
m2 = massa de solvente
V = Volume da solução

d = (m1 + m2)/V
d = (16 + 2000)/ = 2016/2 = 1008 g/L ou 1,008g/cm³

3) Obs.: Considere o Calculo do Professor Luis, ele esta correto no conceito, o equivalente-grama é utilizado para o calculo de Normalidade, mas volto a repetir é um conceito ultrapassado e aplicado para poucas finalidades.

4) Bruna, fique tranquila quanto a normalidade este tipo de conceito nos melhores e principais vestibulares não será cobrado, visto que esta em desuso devido a falta de praticidade.

Obs.: O plural de mol é mols e não moles como aparecem em alguns livros.

Obrigado Professor Luis, não me atentei ao equivalente-grama!

Um grande abraço e continue assim Bruna!

Atenciosamente,
Carlos Roa