Uma amostra sólida de massa
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:
Vamos calcular o pOH usando o pH dado.
Passo 3
Calculando o pOH:
Agora, vamos relacionar o pOH com a concentração de íons OH⁻ usando a fórmula:
Passo 4
Calculando a concentração de íons OH⁻:
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⁻:
Passo 6
Agora, vamos calcular a massa molar (massa de 1 mol) do MOH usando a massa da amostra:
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.