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.
a) Calcule a concentração de cada íon na solução.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O problema nos pede para calcular a concentração de cada íon numa solução que foi preparada dissolvendo 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 diluímos tudo para 1 litro. Para resolver isso, vamos usar conceitos de molaridade e dissociação de compostos iônicos e ácidos em solução.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a concentração de um íon na solução depende de como cada composto se dissocia em água. Vamos analisar cada substância:
  1. Nitrato de cálcio [Ca(NO3)2]: Quando se dissolve em água, se dissocia completamente em íons de cálcio (Ca^2+) e nitrato (NO3^-). A equação de dissociação é:
    Ca(NO3)2 Ca^2+ + 2,NO3^-
  2. Ácido clorídrico (HCl): Esse é um ácido forte que se dissocia completamente em íons de hidrogênio (H^+) e cloreto (Cl^-):
    HCl H^+ + Cl^-
  3. Cloreto de cálcio (CaCl2): Também é um sal que se dissocia completamente em íons de cálcio (Ca^2+) e cloreto (Cl^-):
    CaCl2 Ca^2+ + 2,Cl^-
Vamos calcular a contribuição de cada composto para a concentração dos íons na solução.

Passo 3

Concentração dos íons provenientes do nitrato de cálcio [Ca(NO3)2]:
  • Temos 0,10,mol de Ca(NO3)2 em 1 litro.
  • Cada mol de Ca(NO3)2 dá 1 mol de Ca^2+ e 2 mols de NO3^-.
  • Então: [Ca^2+] = 0,10,mol/L [NO3^-] = 2 times 0,10,mol/L = 0,20,mol/L

Passo 4

Concentração dos íons provenientes do ácido clorídrico (HCl):
  • Temos 0,30,mol de HCl em 1 litro.
  • Cada mol de HCl dá 1 mol de H^+ e 1 mol de Cl^-.
  • Então: [H^+] = 0,30,mol/L [Cl^-] = 0,30,mol/L

Passo 5

Concentração dos íons provenientes do cloreto de cálcio (CaCl2):
  • Temos 0,20,mol de CaCl2 em 1 litro.
  • Cada mol de CaCl2 dá 1 mol de Ca^2+ e 2 mols de Cl^-.
  • Então: [Ca^2+] = 0,20,mol/L [Cl^-] = 2 times 0,20,mol/L = 0,40,mol/L

Passo 6

Agora, vamos somar as contribuições de cada composto para cada íon:
  • Íons Ca^2+:
    0,10,mol/L + 0,20,mol/L = 0,30,mol/L
  • Íons NO3^-:
    0,20,mol/L
  • Íons H^+:
    0,30,mol/L
  • Íons Cl^-:
    0,30,mol/L + 0,40,mol/L = 0,70,mol/L

Resposta

A concentração de cada íon na solução é:
  • [Ca^2+] = 0,30,mol/L
  • [NO3^-] = 0,20,mol/L
  • [H^+] = 0,30,mol/L
  • [Cl^-] = 0,70,mol/L

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