Considere duas soluções, a primeira sendo
e a outra 50 mL de
. Quando as duas soluções são misturadas em um calorímetro de pressão constante forma-se um precipitado e a temperatura da mistura sobre de
para
. Determine qual o precipitado formado.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre misturar duas soluções: uma de sulfato de cobre (CuSO₄) e outra de hidróxido de potássio (KOH). Quando a gente mistura essas soluções, forma-se um precipitado e a temperatura da mistura aumenta. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é esse precipitado.
Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre reações de precipitação, regras de solubilidade dos sais e fazer alguns cálculos estequiométricos básicos.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as fórmulas químicas das substâncias envolvidas:
- CuSO₄: Sulfato de cobre(II)
- KOH: Hidróxido de potássio
Quando misturamos essas duas soluções, ocorre uma reação de dupla troca, onde os íons trocam de parceiros. A equação geral fica assim:
Passo 3
Agora, vamos verificar a solubilidade dos produtos formados para confirmar qual precipita:
- Cu(OH)₂: Hidróxido de cobre(II) é pouco solúvel em água, formando um precipitado azul.
- K₂SO₄: Sulfato de potássio é altamente solúvel em água.
Então, o precipitado formado é o hidróxido de cobre(II),
.
Passo 4
Vamos conferir as quantidades das soluções para ter certeza:
- Volume de CuSO₄: 50 mL com concentração de 1 mol/L.
- Volume de KOH: 50 mL com concentração de 2 mol/L.
Calculando as moles de cada reagente:
Passo 5
Analisando a reação balanceada:
Precisamos de 2 mol de KOH para cada mol de CuSO₄. Com 0,050 mol de CuSO₄, precisaríamos de 0,100 mol de KOH, o que exatamente temos. Portanto, ambos os reagentes reagem completamente sem excesso.
Passo 6
Agora, vamos calcular a quantidade de
formada:
Segundo a equação, 1 mol de CuSO₄ produz 1 mol de Cu(OH)₂. Assim:
Passo 7
Finalmente, como a formação do precipitado coincide com o aumento de temperatura, confirma que a reação foi exotérmica, liberando calor quando o hidróxido de cobre(II) se formou.
Resposta
O precipitado formado ao misturar as soluções de CuSO₄ e KOH é o
(hidróxido de cobre(II)).