de uma solução de
foram titulados com
de
precipitando
: a) Qual o volume de KI necessário para alcançar o ponto de equivalência? b) Calcule a força iônica da solução quando
de KI são adicionados.
Passo 1
Beleza, então o que a gente tem aqui é um exercício de química que fala sobre titulação química. A gente vai precisar entender um pouco sobre molaridade, reações de precipitação e força iônica. O problema nos dá volumes e concentrações de soluções e pede para calcular o volume necessário de uma solução para alcançar o ponto de equivalência e depois a força iônica da solução após a adição.
Passo 2
Vamos começar pela parte a): Qual o volume de KI necessário para alcançar o ponto de equivalência?
Primeiro, precisamos entender a reação que está rolando aqui. Quando adicionamos KI à solução de Hg(NO₃)₂, ocorre uma reação de precipitação formando Hg₂I₂. A equação balanceada da reação é:
Isso significa que para cada 2 mols de Hg(NO₃)₂, precisamos de 4 mols de KI para completar a reação, ou seja, a relação é de 1:2.
Agora, vamos calcular quantos mols de Hg(NO₃)₂ temos:
Como a relação é de 1:2, precisamos de:
Agora, sabendo a concentração da solução de KI (0,100 M), podemos achar o volume necessário:
Passo 3
Agora vamos para a parte b): Calcule a força iônica da solução quando 60,0 mL de KI são adicionados.
A força iônica (I) é uma medida que considera todas as espécies carregadas na solução. Ela é calculada pela fórmula:
Onde:
-
= concentração do íon -
= carga do íon
Primeiro, vamos determinar as quantidades após a reação:
-
Mols iniciais:
- Hg(NO₃)₂:
- KI:
- Hg(NO₃)₂:
-
Mols consumidos na reação:
- Para 1,6 × 10⁻³ mols de Hg(NO₃)₂, consumimos 3,2 × 10⁻³ mols de KI.
-
Mols após a reação:
- KI restante:
- Produtos:
de KNO₃
- KI restante:
Agora, as espécies na solução são:
-
: dos 2,8 × 10⁻³ mols de KI restantes e dos 3,2 × 10⁻³ mols de KNO₃, totalizando 6,0 × 10⁻³ mols. -
: 3,2 × 10⁻³ mols. -
: 2,8 × 10⁻³ mols.
Calculando as concentrações na solução final de 100,0 mL (40,0 + 60,0):
Agora, aplicando na fórmula da força iônica:
Resposta
a) O volume de KI necessário para alcançar o ponto de equivalência é 32,0 mL.
b) A força iônica da solução quando 60,0 mL de KI são adicionados é 0,060 M.
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