Considere 40,0 mL de solução de NaCl 0,25 mol / L. Calcule os valores de pCl da solução após adição dos seguintes volumes de uma solução de AgNO 3 0,20 mol / L.
d) 75,0 mL

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem 40,0 mL de uma solução de NaCl com concentração de 0,25 mol/L. A ideia aqui é descobrir o valor de pCl da solução depois que a gente adiciona 75,0 mL de uma solução de AgNO₃ com concentração de 0,20 mol/L. Vamos precisar entender de reações químicas de precipitação e um pouquinho de matemática química para isso.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de Cl⁻ na solução de NaCl. A concentração © é 0,25 mol/L e o volume (V) é 40,0 mL, que é igual a 0,040 L. A fórmula para calcular os mols é:
nCl^- = C times V = 0,25 , mol/L times 0,040 , L = 0,010 , mol

Passo 3

Agora, vamos calcular os mols de Ag⁺ na solução de AgNO₃. A concentração é 0,20 mol/L e o volume é 75,0 mL, que é 0,075 L. Usamos a mesma fórmula:
nAg^+ = C times V = 0,20 , mol/L times 0,075 , L = 0,015 , mol

Passo 4

A reação entre AgNO₃ e NaCl forma AgCl, que é um precipitado sólido, e NaNO₃ em solução. A equação balanceada é:
Ag^+ + Cl^- AgCl(s)
Isso significa que cada mol de Ag⁺ reage com um mol de Cl⁻ para formar AgCl.

Passo 5

Vamos ver quem está em excesso. Temos 0,010 mol de Cl⁻ e 0,015 mol de Ag⁺. Como 0,010 mol de Cl⁻ vão reagir com 0,010 mol de Ag⁺, sobra:
Excesso de Ag^+ = 0,015 , mol - 0,010 , mol = 0,005 , mol

Passo 6

O volume total da solução após a mistura é:
Vtotal = 40,0 , mL + 75,0 , mL = 115,0 , mL = 0,115 , L

Passo 7

Agora, vamos calcular a concentração de Ag⁺ que sobra na solução:
[Ag^+] = 0,005 , mol0,115 , L approx 0,0435 , mol/L

Passo 8

Sabemos que o AgCl tem um produto de solubilidade (Ksp) de aproximadamente Ksp = [Ag^+] [Cl^-] . A relação do Ksp para AgCl é:
[Cl^-] = Ksp[Ag^+] = 1,8 times 10^-100,0435 approx 4,14 times 10^-9 , mol/L
Queremos encontrar [Cl⁻], então rearranjamos a equação:

Passo 9

Agora, calculamos o pCl, que é o logaritmo negativo da concentração de Cl⁻:
pCl = -log10 [Cl^-] = -log10 (4,14 times 10^-9) approx 8,38

Resposta

O valor de pCl da solução após a adição de 75,0 mL de AgNO₃ é aproximadamente 8,38.

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