25 mL de uma solução
de
são misturados com 50 mL de solução
de
.
a) encontre a composição da solução no equilíbrio R.
,
b) a precipitação da prata é quantitativa? sim
a) encontre a composição da solução no equilíbrio R.
b) a precipitação da prata é quantitativa? sim
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado pede para misturar duas soluções químicas e encontrar a composição da solução no equilíbrio, ou seja, como os íons estão distribuídos após a mistura. Vamos precisar usar conceitos de concentração, molaridade e equilíbrio químico, principalmente relacionados à formação de precipitados.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as soluções que estamos misturando:
- Solução 1: 25 mL de AgNO₃ com concentração de 0,020 mol/L.
- Solução 2: 50 mL de K₂CrO₄ com concentração de 0,0760 mol/L.
Isso significa que estamos misturando íons prata (Ag⁺) com íons cromato (CrO₄²⁻).
Passo 3
Vamos calcular a quantidade de mols de cada substância que temos em cada solução.
Para a solução de AgNO₃:
Como cada molécula de AgNO₃ fornece 1 íon Ag⁺, temos 0,0005 mol de Ag⁺.
Para a solução de K₂CrO₄:
Cada molécula de K₂CrO₄ fornece 1 íon CrO₄²⁻, então temos 0,0038 mol de CrO₄²⁻.
Passo 4
Agora, precisamos considerar o volume total da mistura para calcular as novas concentrações:
As concentrações após a mistura serão:
Para Ag⁺:
Para CrO₄²⁻:
Passo 5
Sabemos que Ag⁺ e CrO₄²⁻ podem formar um precipitado de Ag₂CrO₄. Vamos verificar se ocorre precipitação:
A equação da reação é:
O produto de solubilidade (Ksp) para Ag₂CrO₄ é necessário para determinar se haverá precipitação. Supondo que o Ksp seja conhecido, comparamos o produto iônico com o Ksp.
Vamos calcular o produto iônico (Q):
Se
, ocorre precipitação; se
, não ocorre. Neste caso, considerando que Q é provavelmente maior que o Ksp de Ag₂CrO₄, haverá formação de precipitado.
Passo 6
Para encontrar as concentrações no equilíbrio, vamos considerar que uma quantidade x de Ag₂CrO₄ precipita:
No equilíbrio:
- [Ag⁺] = 0,00667 - 2x
- [CrO₄²⁻] = 0,0507 - x
- [Ag₂CrO₄] = x
Substituindo no Ksp:
Resolvendo essa equação, encontramos o valor de x, que representa a concentração de Ag₂CrO₄ no equilíbrio.
Passo 7
Após resolver a equação, obtemos:
- [Ag⁺] =
- [CrO₄²⁻] =
- [Ag₂CrO₄] =
Resposta
a) No equilíbrio, a composição da solução é:
b) Sim, a precipitação da prata é quantitativa.