Uma amostra sólida de massa 2,50 g foi dissolvida em um litro de solução e o pH medido dessa solução foi 12,61 . O soluto dessa solução é hidróxido de cálcio, estrôncio ou bário?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que foi pedido nessa questão. Temos uma amostra sólida que pesa 2,50 gramas e que foi dissolvida em um litro de solução. O pH dessa solução foi medido e deu 12,61. A pergunta é: qual é o soluto dessa solução? As opções são hidróxido de cálcio, hidróxido de estrôncio ou hidróxido de bário.
Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de química sobre soluções básicas, pH e molaridade. Vamos calcular a concentração dos íons hidroxila (OH⁻) na solução e, a partir daí, descobrir qual dos hidróxidos corresponde à massa dada.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que o pH nos diz sobre a solução. O pH é uma medida da acidez ou basicidade de uma solução. Para soluções básicas, a relação entre pH e concentração de íons hidroxila (OH⁻) é dada pela seguinte fórmula:
pOH = 14 - pH
Vamos calcular o pOH usando o pH dado.

Passo 3

Calculando o pOH:
pOH = 14 - 12,61 = 1,39
Agora, vamos relacionar o pOH com a concentração de íons OH⁻ usando a fórmula:
[OH^-] = 10^-pOH

Passo 4

Calculando a concentração de íons OH⁻:
[OH^-] = 10^-1,39 approx 0,0407 , mol/L
Como a solução tem 1 litro, a quantidade de íons OH⁻ na solução também é 0,0407 mol.

Passo 5

Sabemos que cada molécula de hidróxido de metal (MOH) libera um íon OH⁻ quando se dissolve na água. Portanto, a quantidade de mol de MOH é igual à quantidade de mol de OH⁻:
nMOH = nOH^- = 0,0407 , mol

Passo 6

Agora, vamos calcular a massa molar (massa de 1 mol) do MOH usando a massa da amostra:
Massa molar = Massa da amostranMOH = 2,50 , g0,0407 , mol approx 61,34 , g/mol

Passo 7

Vamos comparar essa massa molar com as massas molares dos hidróxidos dados:
  • Hidróxido de cálcio (Ca(OH)₂): aproximadamente 74,09 g/mol
  • Hidróxido de estrôncio (Sr(OH)₂): aproximadamente 121,63 g/mol
  • Hidróxido de bário (Ba(OH)₂): aproximadamente 171,34 g/mol

Resposta

A massa molar calculada (≈61,34 g/mol) está mais próxima do hidróxido de cálcio (74,09 g/mol). Portanto, o soluto da solução é hidróxido de cálcio.

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