de solução de
foram adicionados a
de solução de
.
(b) Quais as concentrações dos íons que permaneceram na solução final?
(b) Quais as concentrações dos íons que permaneceram na solução final?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. A gente tem duas soluções: uma de
com concentração
e volume
, e outra de
com concentração
e volume
. A pergunta é: quais são as concentrações dos íons que vão ficar na solução final depois de misturarmos essas duas soluções? Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de concentração molar, reação de precipitação e cálculo de moles.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular quantos mols de cada solução a gente tem. A fórmula para calcular moles é:
Convertendo os volumes de cm³ para litros:
Agora, calculando os mols:
-
Para
: -
Para
:
Passo 3
Agora, vamos ver o que acontece quando misturamos as duas soluções. A reação que ocorre é uma precipitação, onde o
e o
se unem para formar
, que é um sólido insolúvel. A equação balanceada da reação é:
Isso significa que para cada 3 mols de
, precisamos de 1 mol de
.
Passo 4
Vamos identificar o reagente limitante, ou seja, aquele que vai acabar primeiro e determinar a quantidade de produtos formados.
-
Relação molar necessária: 3 mols de
para 1 mol de . -
Temos 0,0120 mol de
. -
Então, quantidade de
necessária para reagir completamente com 0,0120 mol de :
Como temos 0,0081 mol de
disponível, que é mais que os 0,0040 mol necessários, o
é o reagente limitante.
Passo 5
Agora, vamos ver quantos mols de cada produto são formados:
-
Para cada 3 mols de
, formamos 3 mols de e 2 mols de . -
Então, com 0,0120 mol de
, teremos:
Passo 6
Vamos calcular a concentração dos íons na solução final. Primeiro, o volume total da mistura é:
Os íons que permanecem na solução são:
-
proveniente de -
também de
Calculando:
- Cada mol de
libera 1 e 3 .
Então:
Agora, as concentrações:
Resposta
As concentrações dos íons que permaneceram na solução final são aproximadamente
e
.