(Questão de Soluções - 25 pontos) uma solução aquosa contem os seguintes íons nas concentrações indi.... Pergunta de ideia deGabrielunicamp

November 2019 1 84 Report

(Questão de Soluções - 25 pontos) uma solução aquosa contem os seguintes íons nas concentrações indicadas: (o símolo + representa um cátion e o - um anion..) Na+___9,20g/L
Mg+2___3,00g/L
Al+3_____2,25g/L
NO-3_____31,0g/L
SO2−4_____xg/L
Atenção: esse último não consegui escrever direito por causa do teclado mas ele é o sulfato! (o 2 em cima negativo com um 4 em baixo) Sabendo que esses são os únicos íons da solução, qual é o valor de x?
Resposta = 19,2g/L

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DeltaH Essa solução só possui íons porque eles foram dissociados de compostos iônicos. Como os compostos iônicos neutralizam suas cargas totais, temos a seguinte equação para a neutralização dessa solução:

$\Sigma c^+ - \Sigma c^- = 0$

Ou seja, a subtração de todas as cargas positivas por todas as negativas resulta em 0 carga, ou carga nula.

Mas existe uma coisa que precisamos levar em consideração. Imagine que você tenha um íon Alumínio e um Nitrato. Juntando os dois, você tem carga nula? Não! Pois embora um seja positivo e o outro negativo, o Alumínio produz três cargas positivas e o Nitrato só produz uma! Logo, nesse caso, a carga total do sistema seria +2. Por isso, devemos levar em consideração o número de mol das substâncias e multiplicá-lo por suas cargas. Ou seja:

$(nNa \times 1 + nMg \times 2 + nAl \times 3) - (nNO_3 \times 1 + nSO_4 \times 2) = 0$

Ou:

$nSO_4 = \frac{(nNa \times 1 + nMg \times 2 + nAl \times 3) - (nNO_3 \times 1) }{2}$

Que podemos simplificar, no momento, com:

$nSO_4^{2-} = \frac{\Sigma c^+ - \Sigma c^-}{c}$

Sendo:

$\Sigma i^+ = nNa^+ + 2 \times nMg^{+2} + 3 \times nAl^{+3}\\\\ \Sigma i^- = nNO_3^-\\\\c = carga\ do\ SO_4^{2-}$

Então primeiro precisamos fazer as conversões dos íons, de massa para número de mol. Fazendo as conversões, obtemos:

$nNa^+ \approx 0.4mol\\
nMg^{2+} \approx 0.125mol\\
nAl^{3+} \approx 0.083mol\\
nNO^- \approx 0.5mol$

Realizando a equação que planejamos:

$nSO_4^{2-} = \frac{0.4 + 0.125 \times 2 + 0.083 \times 3 - 0.5}{2}\\\\ nSO_4^{2-} = \frac{0.9 - 0.5}{2}\\\\ nSO_4^{2-} = \frac{0.4}{2}\\\\ nSO_4^{2-} = 0.2mol\\\\ \boxed{\boxed{mSO_4^{2-} = 19.2g}}$

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DeltaH Opa, tem um problema nas equações, pra falar a verdade. Vou corrigir.

Gabrielunicamp imagino que tenha sido uma questão trabalhosa, já postei essa mesma questão algumas vezes e não tive nenhuma resposta, fico grato a ti!

DeltaH Agora corrigi. Tinha alguns problemas na resposta original que eu corrigi, mas acabei criando mais problemas. Se tiver qualquer dúvida a respeito do raciocínio, é só perguntar! :)

Gabrielunicamp vendo agora de noite percebi que tenho uma dúvida sim: para determinar o n de mols vc usou a relação: concetração/massa molar certo? eu não entendi depois disso, por exemplo: Aluminio Al+3 --> 2,25/27 = 0,25/3 = 0,083 você dividiu por 3 pois ele tem carga ”3” certo? mas então pq não fez isso com o Mg+2?? veja --> 3/24 = 0,0125 supostamente deveriamos dividir por 2 (seguindo a mesma lógica) e isso resultaria em 0,0125/2 = 0,0625 e não em 0,25 mol!! não entendi isso

DeltaH Não dividi o Alumínio por 3, na verdade eu o multipliquei por 3, porque ele produz três cargas positivas. A mesma coisa fiz para o Magnésio, multiplicando-o por 2, porque ele produz duas cargas positivas. Para o Sódio e o Nitrato, não precisei multiplicar, pois só produzem uma.

DeltaH Vou incluir algo no começo da resposta para que você entenda melhor o que quero dizer.

DeltaH Pronto! Agora acho que dá pra entender :)

Gabrielunicamp achei uma questão do ITA bem análoga a essa (se quiser olhar por curiosidade -->“(ITA-SP) Um litro de solução aquosa contem 0,30 mol/L de íons Na¹+, 0,28 mols de íons Cl¹- ....” Ficou bem mais claro agora!! finalmente entendi

Gabrielunicamp queria te agradecer de coração pelo tempo e paciência gastos comigo, que tudo isso volte em dobro pra você meu amigo! Muito obrigado

DeltaH Hm, então talvez exista alguma fórmula pronta pra resolução desse tipo de problema, ou talvez esse tipo de exercício realmente exija bastante raciocínio, haha. Foi um prazer ajudar! Qualquer outra dúvida ou questão, basta perguntar!