Calcular a concentração molar de equilibrio de
que existe em solução após a mistura de 25 mL de solução de tiossulfato de sódio
de solução
de
.
Semirreações:
Valor da questão 3,5
Semirreações:
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um exercício que pede para calcular a concentração molar de equilíbrio do íon tiossulfato (
) após misturar duas soluções: uma de tiossulfato de sódio (
) e outra de iodo (
). Isso envolve conceitos de estequiometria, reações redox e equilíbrio químico. Para resolver, vamos precisar saber calcular a quantidade de mols, identificar o reagente limitante e aplicar as semirreação fornecidas para encontrar a concentração final em equilíbrio.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de cada reagente nas soluções originais. A fórmula para isso é:
Para o tiossulfato de sódio (
):
- Concentração = 0,02 mol/L
- Volume = 25 mL = 0,025 L
Para o iodo (
):
- Concentração = 0,03 mol/L
- Volume = 25 mL = 0,025 L
Passo 3
Agora, vamos identificar qual dos reagentes é o limitante. Olhando para a reação entre tiossulfato e iodo:
Pelas mols calculadas:
- Mols de
: 0,0005 mol - Mols de
: 0,00075 mol
Como precisamos de 1 mol de
para reagir com 1 mol de
, o tiossulfato é o reagente limitante porque temos menos mols dele (0,0005 mol) comparado ao iodo (0,00075 mol).
Passo 4
Sabendo que o tiossulfato é o limitante, ele vai ser completamente consumido na reação. Então, toda a quantidade de
vai reagir com uma quantidade equivalente de
.
Portanto, após a reação:
- Mols de
restantes:
-
Mols de produtos formados:Vamos usar as semirreações para entender que o tiossulfato forma
:
Como 2 mols de
formam 1 mol de
:
Passo 5
Agora, vamos calcular a concentração molar final do
em equilíbrio. Após a reação, todo o
foi consumido, mas foi formado
. Porém, como a reação está em equilíbrio, vamos considerar que parte do
pode se decompor de volta em
, mas para simplificar, assumiremos que a quantidade final de
será zero, já que todo foi consumido na reação.
Volume total da mistura:
Concentração final de
:
Resposta
A concentração molar de equilíbrio do íon tiossulfato (
) na solução após a mistura é 0,005 mol/L.