O ácido cloroacético é a matéria-prima para agentes pesticidas, corantes e fármacos. É utilizado em modificações de sílica, para aplicação em reações de epoxidação de olefinas e álcoois insaturados. Esse ácido carboxílico é altamente reativo e é um útil bloco de construção em síntese orgânica: A concentração em mol/L de uma solução de ácido cloroacético de concentração 25% em massa e densidade 1,8 g/mL é, aproximadamente, igual a:
- A)2,4 mol/L.
Errada, porque 2,4 mol/L subestima bastante a quantidade de soluto presente ao converter massa percentual e densidade.
- B)4,7 mol/L.
Certa, pois 1 L de solução pesa 1800 g, contém 25% de soluto, o que dá 450 g, equivalentes a cerca de 4,7 mol.
- C)8,8 mol/L.
Errada, porque 8,8 mol/L superestima a concentração, como se houvesse muito mais soluto por litro do que a solução realmente tem.
- D)9,4 mol/L.
Errada, porque 9,4 mol/L também fica acima do valor obtido no cálculo correto da molaridade.
Gabarito: B
Quando a questão mistura porcentagem em massa com densidade, o caminho é sempre o mesmo: primeiro você imagina 1 L de solução, porque molaridade é mol por litro. Como a densidade é 1,8 g/mL, esse 1 L tem massa total de 1800 g. Se a solução é 25% em massa, isso quer dizer que 25% dessa massa é de ácido cloroacético, ou seja, 450 g de soluto. Agora vem a parte mais gostosa da conta: transformar gramas em mols. O ácido cloroacético tem fórmula C2H3ClO2 e massa molar aproximada de 94,5 g/mol. Então, 450 g correspondem a 450/94,5, que dá cerca de 4,76 mol. Como isso foi calculado para 1 litro de solução, a concentração em mol/L é aproximadamente 4,7 mol/L. É exatamente por isso que o gabarito é a alternativa B. A ideia central aqui é simples: densidade ajuda a achar a massa da solução, a porcentagem em massa mostra quanto disso é soluto, e a massa molar converte esse soluto em quantidade de matéria. Em prova, esse trio costuma aparecer como um pequeno caça-níquel da Química, mas a receita é sempre a mesma.