Uma amostra desconhecida de Ni forneceu uma corrente de 2,36uA em uma análise eletroquímica. Quando 0,500mL de uma solução contendo 0,0287mol/L de Ni foram adicionados a 25mL da amostra desconhecida a corrente subiu para 3,79uA. a) Definindo a concentração inicial na amostra desconhecida como , escreva uma expressão para a concentração final, [Ni]f, após a mistura de 25 mL da amostra desconhecida com 0,500mL do padrão.

Passo 1

Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Você tem uma amostra de níquel (Ni) com uma concentração inicial desconhecida, chamada de . Nessa amostra, uma corrente elétrica de 2,36 μA foi medida durante uma análise eletroquímica. Depois, você adiciona 0,500 mL de uma solução padrão de Ni com concentração conhecida de 0,0287 mol/L a 25 mL da amostra desconhecida, e a corrente aumentou para 3,79 μA.
O conteúdo principal aqui envolve concentração de soluções e como ela muda quando você mistura duas soluções. Vamos precisar usar o conceito de diluição e mistura de soluções para encontrar uma expressão para a concentração final, .

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que acontece quando você mistura duas soluções. A concentração final de Ni após a mistura depende da quantidade de Ni que cada solução estava trazendo antes da mistura.
A fórmula geral para mistura de soluções é:
Onde:
  • é a concentração inicial da amostra desconhecida.
  • é o volume da amostra desconhecida.
  • é a concentração da solução padrão que foi adicionada.
  • é o volume da solução padrão adicionada.
  • é a concentração final após a mistura.

Passo 3

Vamos aplicar essa fórmula aos dados que temos. Aqui:
  • (concentração inicial desconhecida)
  • (volume da amostra desconhecida)
  • (concentração da solução padrão)
  • (volume da solução padrão adicionada)
Depois de misturar, o volume total será .

Passo 4

Substituindo esses valores na fórmula da mistura:

Passo 5

Simplificando os termos:
  • Primeiro, convertemos os volumes para litros para manter a consistência nas unidades:

Passo 6

Agora, a equação fica:

Passo 7

Finalmente, isolamos para obter a expressão da concentração final:

Resposta

A expressão para a concentração final após a mistura é:

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