Considere uma solução preparada dissolvendo-se 0,10 mol de nitrato de cálcio [Ca(NO3)2], 0,30 mol de ácido clorídrico (HCl), 0,20 mol de cloreto de cálcio (CaCl2) e diluindo-se para 1 litro.
b) Escreva a expressão da eletroneutralidade (balanço de cargas) e demonstre que ela é verdadeira.

Passo 1

Primeiro, vamos resumir o que o exercício pede. Temos uma solução formada pela dissolução de 0,10 mol de nitrato de cálcio [Ca(NO3)2], 0,30 mol de ácido clorídrico ( HCl) e 0,20 mol de cloreto de cálcio (CaCl2), tudo diluído em 1 litro de água. O conteúdo envolvido aqui é de equilíbrio químico e eletroneutralidade, que é o balanço das cargas na solução. Precisamos escrever a expressão da eletroneutralidade e mostrar que ela é válida nesse sistema.

Passo 2

Vamos identificar os íons que se formam quando cada composto se dissolve na água:
  • Ca(NO3)2 se dissocia em Ca^2+ e 2,NO3^-.
  • HCl se dissocia em H^+ e Cl^-.
  • CaCl2 se dissocia em Ca^2+ e 2,Cl^-.

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade de mols de cada íon na solução:
  • De Ca(NO3)2:
    • Ca^2+: 0,10,mol
    • NO3^-: 2 times 0,10,mol = 0,20,mol
  • De HCl:
    • H^+: 0,30,mol
    • Cl^-: 0,30,mol
  • De CaCl2:
    • Ca^2+: 0,20,mol
    • Cl^-: 2 times 0,20,mol = 0,40,mol
Então, totalizando os íons na solução:
  • Ca^2+: 0,10,mol + 0,20,mol = 0,30,mol
  • NO3^-: 0,20,mol
  • H^+: 0,30,mol
  • Cl^-: 0,30,mol + 0,40,mol = 0,70,mol

Passo 4

A eletroneutralidade diz que a soma das cargas positivas na solução deve ser igual à soma das cargas negativas. Vamos expressar isso matematicamente:
sum Cargas Positivas = sum Cargas Negativas
No nosso caso, as cargas positivas vêm de Ca^2+ e H^+, enquanto as cargas negativas vêm de NO3^- e Cl^-. A expressão fica:
2 times [Ca^2+] + 1 times [H^+] = 1 times [NO3^-] + 1 times [Cl^-]

Passo 5

Vamos substituir os valores dos íons que calculamos:
2 times 0,30,mol + 1 times 0,30,mol = 1 times 0,20,mol + 1 times 0,70,mol
Calculando:
0,60,mol + 0,30,mol = 0,20,mol + 0,70,mol
0,90,mol = 0,90,mol

Resposta

A expressão da eletroneutralidade é satisfeita, já que 0,90,mol de cargas positivas é igual a 0,90,mol de cargas negativas na solução.

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