Uma amostra de hidróxido de cálcio é agitada em água a 30 ^circ C até a dissolução do máximo possível de hidróxido de cálcio. Retirou-se uma alíquota de 100 mL dessa solução e titulou-se com ácido bromídrico 5,00 x 10目2 mol L?1. São necessários 48,8 mL da solução ácida para a neutralização. A) Qual a quantidade de matéria da solução de hidróxido de cálcio? B) Qual é a solubilidade do hidróxido de cálcio a 300C em gramas por 100 mL de solução?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química! O enunciado fala sobre uma solução de hidróxido de cálcio ( ) em água a 30°C. Precisamos descobrir duas coisas: a quantidade de matéria de na solução e a solubilidade desse composto em gramas por 100 mL de solução. Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria e reações de neutralização ácido-base.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a reação de neutralização que está acontecendo. O hidróxido de cálcio reage com o ácido bromídrico ( Ca(OH)2 + 2 HBr CaBr2 + 2 H2O ) da seguinte maneira:
Essa equação nos mostra que 1 mol de reage com 2 mols de .

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade de matéria de 48,8 , mL = 0,0488 , L que foi usada na titulação. Sabemos que o volume da solução ácida é de 48,8 mL e sua concentração é n = C times V .
Antes de tudo, vamos converter o volume de mL para L:
nHBr = 5,00 times 10^2 , mol L^-1 times 0,0488 , L = 24,4 , mol
Agora, usamos a fórmula da quantidade de matéria:
Onde:
  • é a quantidade de matéria,
  • é a concentração,
  • é o volume.
Então:

Passo 4

Pela estequiometria da reação, sabemos que 2 mols de nCa(OH)2 = nHBr2 = 24,4 , mol2 = 12,2 , mol reagem com 1 mol de . Portanto, podemos calcular a quantidade de :

Passo 5

Agora, vamos calcular a solubilidade do Massa molar = Ca + 2 times (O + H) = 40,08 , g/mol + 2 times (16,00 , g/mol + 1,01 , g/mol) = 74,10 , g/mol . Sabemos que a alíquota utilizada foi de 100 mL, ou seja, 0,1 L. A quantidade de matéria que calculamos corresponde a essa alíquota. Para encontrar a solubilidade em gramas por 100 mL, precisamos converter os mols para gramas.
Primeiro, calculamos a massa molar do m = n times M = 12,2 , mol times 74,10 , g/mol = 904,02 , g :
Então, a massa de é:

Resposta

A) A quantidade de matéria da solução de hidróxido de cálcio é de 12,2 mol.
B) A solubilidade do hidróxido de cálcio a 30°C é de 904,02 g por 100 mL de solução.

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